陜北某地場地治理中擋土墻綜合設計與支護

吳小強王磊

（延安大學建筑工程學院　陜西延安　716000）

陜北某地場地治理中擋土墻綜合設計與支護

吳小強王磊

（延安大學建筑工程學院陜西延安716000）

通過對陜北某地場地治理中錨桿擋土墻綜合設計與支護的介紹，為同類地區場地治理中擋土墻設計提供參考。

場地治理；擋土墻；設計；支護

1　引言

錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土墻面（肋柱、面板）和錨桿組成的支擋結構，它依靠錨桿在穩定巖土層中的錨桿抗拔力平衡墻面處的土壓力，錨桿的設計抗拔力可由抗拔試驗獲得，以保證設計有足夠的安全度。錨桿技術的優點是對邊坡的擾動較小；預應力錨桿可控制結構的變形。錨桿技術在邊坡穩定、圍巖錨定、滑坡治理、洞室加固、高層建筑基礎錨固等工程中廣泛應用，具有實用、安全、經濟的特點。

2　錨桿擋土墻類型及適用范圍

根據結構形式的不同，錨桿擋土墻可分為板肋式錨桿擋土墻、格構式錨桿擋土墻和排樁式錨桿擋土墻。適用于滑坡區或切坡后可能引發滑坡的邊坡、切坡后可能沿外傾軟弱結構面滑動，破壞后果嚴重的邊坡；高度較大、穩定性較差的土質邊坡；塌滑區內有重要建筑物基礎的Ⅳ類巖質邊坡或土質邊坡。在施工期穩定性較好的邊坡可采用板肋式錨桿擋土墻或格構式錨桿擋土墻[1～3]。

3　設計加固方案

3.1工程概況

陜北某小區位于縣城東部，距城約1.00km，地貌單元屬延河左岸Ⅱ級階地，東鄰石油公司，北邊為珠羅紀巖石山坡和溝壑地帶，山崖巖石部分裸露，西邊為居民窯洞和瓦房，地勢開闊，交通便利，山坡巖石穩定，院內有部分磚木結構廢舊廠房，城市道路順延河從門口通過，水、電可從城市管網接入，交通便利，建設條件較好。

小區規劃建設12棟樓，集安置房、廉租房、限價商品房為一體的綜合性小區。1#、2#樓為7層磚混結構，底層為商業用房，3#、4#樓為6層安置房，5#、6#為廉租房，7#、8#、9#、10#為廉租房，11#、12#為18層限價房，總建筑面72269.00m2，住宅71579.00m2，商業建筑3112.00m2，附屬工程用房690.00m2。規劃用地面積25800m2合38.73畝）。地形北高南低，高差較大，北邊山崖裸露地段287.00m，土崖及溝壑地段長120.00m，崖面高度10～27.0m，呈臺階狀不規則分布，人為修飾痕跡明顯，原住居民窯洞前有簡易道路，半山坳住戶舊窯洞部分拆除，大多殘留，實施山崖護坡工程時須進行填充然后護坡，溝壑地段統一建設排洪及排污涵洞，按照建筑總體規劃要求，盡量留寬道路，滿足消防車通行，護坡工程方法采用框架非預應力錨桿，土釘墻新型結構，厚度0.2m，暗柱、暗梁不占用地皮，充分提高土地使用效率，西邊大約60m為土質邊坡，擋土墻頂面有規劃道路，采用傳統方法，重力式塊石擋墻，東側靠石油公司一邊有一條4.0m規劃上山道路，按8%坡比，距離約50.0m，采用塊石砌筑的路肩式擋墻，護坡工程新修道路系統北邊大致與山體等高線平行，東側則垂直，整個道路形狀為“L”形布置。

3.2護坡設計方案

3.2.1巖石邊坡

小區總體規劃的道路系統：沿山跟布置有6.0m寬消防車道，為了不形響道路的寬度，要求山崖護坡結構占地愈小愈好，盡量擴大樓寓間距，為綠化美化爭取更大的空間。現狀崖面為朱羅系沉積砂巖，水平節理顯著、質地堅硬，沒有褶皺和破碎構造，穩定性較好，場地整平時突出山趾已鑿掉，出露巖面為青灰色，巖面構造完整、分布勻均，未發現泥頁夾層，按巖石75°修坡，基本保持巖石崖面平齊，把鑿石工程量減至最小程度，不要求崖面直線，依山就勢，按山坡走向用若干直線段組成弧線。

裸露巖石高度超過8.0m，采用現澆混凝土面板，格構式暗柱、暗梁，非預應力錨桿結構體系護坡，暗柱300×400，配筋6φ16/φ6@200，暗梁200×300，配筋6φ14/φ6@200，錨桿網格盡寸為3.0×2.0m，每根錨桿承6.0m2邊坡側壓力，錨桿鉆孔直徑150mm，深度8.0m，自由段4.0m，錨固段4.0m，向下傾15°，孔內低壓灌注M25水泥砂漿，錨桿2φ25，支架間距2.0m[4～5]。

3.2.2土質邊坡

現狀：高度8～15.0m，原住戶窯洞25孔，接口窯20孔，肋形梁側溝壑地段，基巖少部分露頭，大部土層覆蓋，沉積年代較短，欠固結，壓縮變形大，為近幾十年人為修建，廢棄物及生活垃圾堆積而成，局部地方有少量裂隙水外滲，此地段無建筑，主要為規劃道路和綠化用地。

護坡方法：采用格構式框架預應力錨桿，墻背凹地用塊石填充，錨桿長度18.0m，自由段5.0m，其它參數與巖石邊坡相同。

3.2.3土釘墻

外露巖石邊坡凡高度小于8.0m者，采用土釘墻現澆面板護坡，土釘鋼筋網格1.5×1.5m，土釘長度5.0m，直徑120mm，向下傾斜15°，土釘主筋1φ16，面板鋼筋網片φ8@150，里外均配置，存度200，用C30混凝土現場立模搗制，間距15.0m留一道變形縫，表面粉20mm厚水泥砂漿面層，并布置一定的幾何圖案，把山體護坡和美化環境更好的結合起來[6]。

3.2.4石砌重力式擋土墻

規劃場地東西兩端布置有上山道路，地形相對開闊，道路坡度8～10%，從小區建設場地逐漸升高，道路寬度2.50m，行人及小型車輛通行，經多方案比較分析后，認為采用石砌重力式擋土墻結構方案經濟合理，場地平整時有大量棄石，占用場地，若就地利用，既節約了運輸成本，也做到了廢物利用，當地人砌筑石墻，輕車熟路，效率較高，對加快工程進度和降低工程造價有好處。

石砌重力式擋土墻鋪底寬度約為高度1/3，墻身材料塊石MU30、M5水泥砂漿砌筑，按15.0m設一道伸縮縫，墻頂寬度統一600mm，設600寬、200高壓頂冠梁，統長配8φ12/φ6@200鋼筋，依其它工程經驗，為消除傳統塊石擋墻整體性差，易鼓肚的弊病，本次設計時采用“U”鋼筋代替“丁”石的習慣做法，即降低了工人的勞動強度，又加強了擋墻的整體性，是工程質量得以提高。

3.2.5場地排洪

建設場地位于山前延河左岸階梯地帶，遇到下瀑雨時常常發生山洪及局部地段大面積匯水，在東端地界內側布置1.3×1.7的截面過水涵洞，把所有的地表水引流至涵洞，經涵洞排入延河，擋墻墻頂均設永久性排洪溝，依地形布置引流涵洞。

3.3原擋土墻背填土處理

（1）原擋墻墻背填土挖掉約2.0m，深度墻趾地坪，用塑性指數IP≤4的砂土填充，保證填土具備良好的透水性，在泄水孔口處用豆砂石做慮水層、其余地方從散水下挖掉1.0m，改用2：8灰土回填、虛鋪300，夯實至200，壓實系數砂土、灰土均0.94。

（2）散水按原設計新做室外排水溝按86S460（一）～（土）圖集第6頁B2型、B=500、H=600新做，溝底坡度為2‰。

（3）原石欄板拆除，按新設計增加混凝土短柱（DZ1）后，安裝石欄板。

3.4框架預應力錨桿加固

（1）為保證體育場看臺觀眾人身安全，在原擋墻表面外設置框架預應力錨桿，增加墻身的整體性，錨桿承擔部分墻背土壓力，增加泄水孔、防止墻背填土凍脹、墻身裂縫外傾，框架柱尺寸與公寓樓開間相同，錨桿位于開間中心，便于鉆孔注漿，錨桿自由段L∫=6.0m，刷防銹漆兩遍，PVC管包囊后方可注漿（自由端不注漿），錨固段12.0m，張拉控制應力100kN，鎖定應力100kN。

（2）錨桿拉力試驗：第一層錨桿施工完畢后，按照《JGJ120-99》附錄E試驗。錨桿的極限承載力小于110kN，不能進行鎖定，通知設計人員現場商定。

3.5信息化檢測

（1）開工前對擋土墻進行全面檢測記錄，重點是墻頂水平位移，墻身裂縫，每10m設一個檢測點。

（2）墻背填土挖去后、重點檢查墻身砌體強度、灌縫密實度、丁石、布置等。

（3）框架預應力錨桿張拉鎖定后，重點測量擋墻頂點位移。

（4）每7d觀測一次，詳細記錄，竣工后繼續觀測半年。

4　結論

本工程根據建筑物周圍地形的特點、環境條件和地質條件，采用不同形式的擋土墻綜合治理，取得了良好的經濟效益和社會效益，既節約了投資，又滿足了使用功能的要求，使建筑場地的安全性得到了保障，本工程可為其它同類建筑物場地治理提供較好的示范作用。

[1]周漢榮.土力學與基礎工程[M].武漢：武漢工業大學出版社，1988.

[2]李增選，張瑩.O-CELL靜載試樁法及其應用[J].建筑技術，2000，31（3）：157～159.

[3]羅國強.砌體結構[M].長沙：湖南科技出版社，1993.

[4]《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）[S].

[5]《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）[S].

[6]張季如.邊坡開挖的有限元模擬和穩定性分析[J].巖石力學與工程學報，2002，21（6）：843～847.

TU753

A

1673-0038（2015）38-0046-02

2015-8-29

吳小強（1977-），男，陜西延安人，講師，碩士，研究方向主要為結構可靠度及建筑結構加固與防治。

王磊（1985-），男，陜西西安人，碩士，研究方向主要為結構可靠度及建筑結構加固與防治。