某失穩重力式舊擋墻加固技術研究*

張新民

(福建林業職業技術學院，福建 南平 353000)

某失穩重力式舊擋墻加固技術研究*

張新民

(福建林業職業技術學院，福建 南平 353000)

舊擋土墻的失穩對小區建設及周邊建筑物存在較大的安全隱患。本文通過某舊擋土墻加固實例，結合工程實際情況，對失穩舊擋土墻及邊坡穩定性進行三種加固方案從技術經濟比較，分析其技術的可行性、經濟的合理性，然后確定設計方案，從而保證了小區建設及周邊建筑物的安全。

舊擋墻失穩;加固技術;抗滑樁;預應力錨桿;小擋墻

舊擋墻的失穩問題是巖土工程領域一個非常重要的課題，在公路、鐵路、礦山、堤壩等工程中都會時常碰到。舊擋墻的主要荷載是土壓力和相關的外來荷載，隨著其使用時間的增長，舊擋墻穩定性逐漸減弱，甚至出現不同程度的失穩現象。尤其在頻繁的外部荷載、雨水等自然因素的作用下，舊擋墻的失穩現象表現得更加突出。舊擋土墻的失穩破壞給小區建設、人民生命和財產安全帶來巨大危害，目前恢復舊擋墻穩定的技術主要有重力式翼墻、預應力錨固、抗滑樁加固等。

本文以南平市某重力式失穩舊擋墻加固工程為例，通過對舊擋墻以及邊坡穩定性進行分析，結合工程實際采用相應加固方案，實踐證明取得了較好的效果，為類似工程提供借鑒。

一、工程概況及地質條件

南平市建設一新小區，擬建物為9幢10層框架商住樓，均為框架結構。單柱最大荷重2 500kN，擬采用淺基礎，場地整平標高為19.0－23.0m(黃海高程)，地基基礎變形容許變形值為0.002L。其場地為丘陵山坡，建筑擋土墻為石砌擋土墻，擋土墻中段墻高約7m，向兩側逐漸變矮。

根據勘察孔最大深度23.30m揭露的地質資料可知，場地內巖土層自上而下分為:

(1)素填土(Qml):黃色、褐黃色，松散，主要為花崗巖碎塊和坡殘積砂質粘性土組成，場地局部堆有大量由于爆破堆積而成的碎石土堆，該層的厚度為1.50－11.70m。

(2)粉質粘土(Ⅰ)(Qal):棕紅、紫紅色，濕，呈可塑狀態，系沖洪積成因，主要成份為粘土礦物，光澤反應稍有光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。該層在場地內局部分布，厚度為2.20 －5.20m。fk=120KPa。

(3)粉質粘土(Ⅱ)(Qdl):棕紅、紫紅色，濕，呈可塑狀態，系坡積成因，主要成份為粘土礦物，光澤反應稍有光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等，該層在場地內局部分布，厚度為1.60 －5.80m。fk=130KPa。

(4)卵石(Qal+pl):桔黃、灰色，飽和，主要呈稍密狀態，主要成份由卵石、圓礫、中粗砂及粘性土組成。該層在場地內均有分布，厚度1.80 －4.90m。fk=350KPa。

(5)殘積礫質粘性土(Qel):褐黃、灰黃色，濕，呈可塑－硬塑狀態，主要成份為長石風化而成的粘性土及25%左右的石英礫砂顆粒，含少量云母細片，偶見少量褐色斑狀裂隙，微具原巖殘余結構，系花崗巖殘積而成，光澤反應稍有光滑，無搖振反應，干強度中等;遇水易軟化、崩解。該層在場地局部有分布，厚度為2.00 －10.80m。fk=220KPa。

(6)全風化花崗巖(r53):褐黃、褐灰色，中粗粒結構，散體狀構造，主要由長石風化而成的粘性土及石英顆粒組成，原巖結構已破壞，巖芯呈散體狀，巖體完整程度為極破碎，結合很差。該層在場地局部分布，厚度為1.50－9.0m。fk=320KPa。

(7)強風化花崗巖(r53):褐灰、褐黃色，中粗粒結構，散體狀－碎塊狀構造，主要礦物成份為長石和石英，風化裂隙發育，裂隙面多以次生礦物及鐵錳質氧化物所充填，結合較差。該層未發現洞穴、臨空面及軟弱夾層。fk=500KPa。

場地對地下水為殘積土以及風化巖中的潛水，勘探孔未見水位。

該住宅樓旁的邊坡支護就是采用重力式擋土墻。但由于建筑施工荷載的增加導致已有的重力式擋墻出現不穩定，即傾覆、滑移等現象。擋墻的破壞和帶病工作，嚴重地影響到小區的建設和安全。

二、舊擋墻穩定性分析

1.舊擋墻尺寸及物理參數

圖1 舊擋墻尺寸(單位:m)

墻身的尺寸為，墻高11m，墻頂寬2.3m，面坡傾斜坡度為 1∶0.1，背坡傾斜坡度為 1∶0.2。物理參數見表 1。

表1 物理力學參數

2.穩定性驗算

表2 穩定性驗算結果

滑移驗算:Kc=0.915 ＜ =1.300，不滿足要求;傾覆驗算:Ko=1.398 ＜ =1.500，不滿足要求。

經驗算，擋土墻抗滑、抗傾覆達不到要求，且擋土墻高度超過8m，擋土墻安全存在隱患，故應對舊擋墻進行加固設計。

三、加固方案比較與確定

擬建場地位于該市郊區，場地為丘陵山坡，目前已經開挖整平，形成大量人工邊坡。已有擋土墻高度大，超過8米，穩定性較差，曾發生局部坍塌，應進行必要的加固。若拆除重建，費用較高，為此，公司召開專題會議進行技術方案論證，并從經濟上進行比較。

方案一:由于原擋土墻埋深較淺，采用在原擋土墻前設置人工挖孔樁支擋，抗滑，抗滑樁嵌入持力層一定深度，抗滑樁頂部采用壓頂梁連接。但是采用此方案施工技術要求高，造價比較昂貴，故不宜采用。

方案二:錨桿的加固效果會比小擋墻好得多，但是錨桿加固也存在一些缺點，價格比較貴，而且會發生應力集中現象嚴重，故根據實際情況也不宜采納。

方案三:由于舊擋墻旁邊具有足夠寬度，且場地石料較為豐富，可以就地取材，采用漿砌石擋墻加固，造價也比較低廉，此方案適宜使用。

經過對上述三種方案的綜合比較，結合本項目場地地質條件，決定采用方案三，采用小擋墻加固技術，即墻底加厚，形成臺階狀擋墻。

四、現場加固設計

1.現場加固設計

根據場地條件，采用加寬擋土墻底部寬度，加設錨筋等措施，對于場地狹小的，采用框架錨桿支護，框架采用鋼筋混凝土結構，錨桿采用預應力錨桿。擋土墻高度超過8m的，將原擋土墻降低至8m，墻頂設置圈梁，并設置拉桿，拉桿由建筑統一設計。

砌塊石加固擋土墻施工要求:

(1)加固前，應對原有擋土墻進行適當支撐，并劃出安全警界線，坡頂一定范圍內有專人看管，監測。當已有擋土墻外場地較寬，場地條件允許時，采用石砌加固擋土墻，當場地窄時，采用毛石混凝土錨筋加固擋土墻。

(2)當擋墻高度大于8m時，將超過8m部分拆除，頂部設置圈梁，并安置拉桿，拉桿由建筑統一設計。

(3)石砌加固擋土墻每8m設置一個伸縮縫，縫寬20mm，縫中應填塞瀝青麻筋或其他有彈性的防水材料，填塞深度200mm。

(4)施工時采用每8m長度作為一段開挖，但不得開挖原擋墻墻趾，基底后立即漿砌擋墻加固，分段開挖，分段施工。

(5)基槽開挖深度必須至中等風化巖，基槽底向內傾斜 1∶10。

(6)采用毛石混凝土加固擋土墻時，將原擋土墻外土體清理，開挖至中等風化花崗巖，施工錨筋孔，錨筋孔直徑Φ50，插入錨筋，灌入M30砂漿，原擋土墻側壁也按上述方法施工錨筋，擋墻側壁錨筋孔直徑Φ40，錨筋施工完成后，立模，分段澆注毛石混凝土擋土墻，每8m設置一個伸縮縫。

圖2 漿砌塊石擋墻加固(單位:m)

2.加固后穩定性驗算

(1)加固后尺寸及物理參數

圖3 加固后擋墻尺寸(單位:m)

表3 物理力學參數

3.穩定性驗算

表4 穩定性驗算結果

滑移驗算:Kc=1.583 ＞ =1.300，滿足;傾覆驗算:Ko=4.219 ＞ =1.500，滿足;經驗算，擋土墻抗滑、抗傾覆都達到要求。

該工程通過監測表明，用小擋墻加固后其穩定性好，沒有發現任何局部失穩坍塌跡象，從而保證了工程順利進行及小區建筑物的安全。

五、結 語

本工程結合現場實際，通過失穩舊擋土墻及邊坡穩定性進行三種加固方案從技術經濟比較，分析其技術的可行性、經濟的合理性，從而確定設計方案。

相對其它邊坡支擋技術來說，采用小擋墻加固技術具有以下特點:施工技術較為簡單，適用面廣泛，能夠就地取材，造價低廉，故在同類工程中應用提供了依據，具有一定的工程實用價值。本工程由于地下水位較低且水量小，假設不考慮地下水位的影響，因此建議，在地下水位的影響下對舊擋墻的加固技術進行滲流分析需要進一步的研究。

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TU242

A

2095－4654(2013)1－0179－03

2012－10－17