胡振革
(重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074)
加筋土擋墻面板外移的整防措施
胡振革
(重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074)
本文分析論述了加筋土擋墻墻面板外傾破壞的形式及相應原因,并舉例細述加筋土擋墻面板外傾加固措施的選取。關鍵字:加筋土擋墻;面板外傾;加固措施
加筋土擋墻以其截面小、質量輕、占地少、造價低等優勢在擋墻方面得到了廣泛的應用。加筋土屬于柔性結構,相對于剛性結構可以承受較大的變形,隨著土體變形自身也將發生變形,表現在墻體的外移、裂縫、鼓肚等病害,影響性能及外觀的美化,修繕困難,則設計、施工、防治均要注意。

加筋土擋墻面板外傾示意圖(圖1)

加筋土擋墻板面外傾示意圖(圖2)
加筋土擋墻是以基礎為底部支撐,面板抵抗土側壓力,筋材與填料分層填筑形成纖維狀平衡板面拉力,使墻體形成穩定狀態而進行工作的。在這個穩定的整體中,面板不僅與填料(土體)接觸抵抗其側壓力,還與筋才通過連接部進行連接,并且坐于基礎之上,因此面板處于至關重要的部位。因此面板的設計應該滿足強度、剛度、美觀、施工方便、連接牢固等方面。按其材料的不同面板可分為素混凝土面板、鋼筋混凝土面板、金屬面板以及條石。
通過重慶地區加筋土擋墻的現場調查以及查閱資料可知,加筋土擋墻面板外移的情況可根據起因分為:面板缺陷引起的外傾、內部填料因水流失引起的外傾、基礎承載力不足引起的外傾。
1. 面板缺陷引起面板外傾
面板作為擋墻各部分的連接部分,其發生破損則將會引起一系列連鎖的反應。面板設計強度、剛度不足時隨后期土壓力的增加,面板無法抵抗過大土壓力將會向外傾移輕者面板龜裂更甚墻面板整體斷裂,嚴重影響整體的安全性。因此應該及時采取措施進行補救,對于鋼筋混凝土面板可用強度高的混凝土進行修補,且要保證修補部分與原有部分鋼筋可以有效的融合。正確施工放樣、處理好基礎相關規定,墻面板設計都是垂直的但是施工時碾壓以及外部施工荷載的作用面板面板將會外傾,因此施工時應將面板向內留有1.6%的傾向度,施工后可達標準,否則施工之后馬上就發生外傾病害。
對于由于面板缺陷引起的外傾,若擋墻前空間較大可以采用填土反壓,曾加擋墻整體的穩定性。若擋墻前空間狹小可以采用砌體擋墻進行加固,若面板前無空間可以利用可以采用錨桿加固進行整修。
2. 填料流失引起的面板外傾
加筋土擋墻一般均為填方路堤,且分級高擋墻運用較多,填料為非原狀土,填筑較高碾壓達不到標準將會將會引起填料固結下沉,引起面板與筋材連接部斷裂,破壞整體性,在車輛荷載的反復作用下將會引起面板外傾,甚至整體破裂。
通過調查檢查發現,外傾面板時一般會有內部脫空現象,敲擊面板時發出空洞的聲音,其主要原因是擋墻防排設施不完善,排水不暢,路面降水隨裂隙滲入路基,在外部車輛動荷載的作用下,滲入水成為動水,對于這種現象要注意加強防排水措施。對于流到路面的降水、沿岸徑流或其他的地下水應及時排除,以防發生水患。若設計施工時排放水設施不完善的,應在加挖邊溝、截水溝、排水溝、或增設泄水孔等措施。
3. 基礎承載力不足引起外傾
基礎與底面之間摩擦較小,抵抗力不足,基礎承載力不足,導致面板下沉墻,面板發生外傾滑移現象。這種現象對擋墻的整體穩定性有重大的影響,初始的外移滑傾,使得面板與填料之間產生空隙,隨著荷載的反復作用,現象將會加劇,致使整個面板外傾,路基下沉最終導致路面破損影響正常運營。對于這樣的現象一般采用注漿的方法進行加固。
現用重慶地區一沿河加筋土擋墻為例進行加固處理。該擋墻為一沿河擋墻,左側2米外為一3.5米寬的小河,河內流量常年比較穩定,墻高7米,因旁邊有墻面為垂直布置,擋墻全長50米,與小河流向平行,墻面板采用預制加筋混凝土矩形塊。2000年建成投入使用,該路為郊區擋墻車流量相對較少,但重量貨車較多通過。經調查發現該擋墻出現墻面變形:沿路面方向有鼓肚現象,垂直發現外傾。擋墻基礎周邊土發生松動鼓脹現象,土體剪切明顯。說明擋墻失穩現象已非常明顯,必須采取相應的措施,否則將會發生危險。
該擋墻處于特殊環境,左側2米處有一小河,沿路線方向,常有重型車輛通過,若處理不,擾動原狀態,且處理不當將會加劇面板的破壞形式,使形式得到惡化。
1.加固技術的選取:
(1)新建重力式擋墻:重力式擋墻靠自重抵抗壓力,結構簡單,施工方便,但是重力式擋墻自重擋墻,若坐落于河岸勢必會發生沉降現象,且該擋墻適用于墻高小于5米時,而此加固擋墻高7米,因此不可用重力式擋墻進行加固。
(2)新建懸臂式擋墻:該種擋墻的特點體積小,利用墻體后面的土體保持自身穩定, 結構簡單,自重輕,工程量小。但是這種擋墻消耗鋼材多造價高,基礎處于河中不穩,易傾滑、下沉。
(3)拆除重建,該種方法比在旁邊新建擋墻造價還要高,且拆除后影響交通,拆除后的筋才、石料、廢渣不好處理,放置旁邊影響環境。
(4)高壓注漿錨固技術加固擋墻:該方法在加筋土內部進行注漿錨固加固,不影響河流不影響路面交通;直接在原墻面上掛網噴漿,然后錨固預應力錨桿,不拆除墻體不產生垃圾影響環境;注漿后錨固錨桿作業受力區在垂直面,不用考慮新增設施的基礎問題;施工簡便、結構簡單、經濟、工期短、造價低,材料易得,用量少。因此該方案才是最合適方案。
2.施工要點
注漿初始壓力應為 0.4-0.6Mpa,最終壓力控制在 4-5Mpa范圍內,自下而上進行,達到符合注漿條件時停止注漿,每分鐘注漿量應保持為 60L-80L,且要觀察周邊鉆孔的情況,如有其它孔的滲漿應減小壓力。
根據錨桿抗拔試驗可知,當拉力達到300KN時,錨桿仍沒有顯的塑性位移,一次還處于彈性區內,則,錨固預應力取 150KN,為保證初期的預應力損失則取160KN。
考慮預應力損失應該考慮的因素如下,巖土體變形對預應力的影響、鋼材松弛對預應力的影響、張拉鎖定時預應力的損失、混凝土的徐變對預應力的影響、錨墩沉陷對預應力的影響,以及其他因素,如溫度、受到沖擊等各種因素。
本文通過對加筋土擋墻的調查,論述的面板破壞按破壞原因主要分為三種情況,面板缺陷引起的外傾、內部填料因水流失引起的外傾、基礎承載力不足引起的外傾。并且分析出現相應破壞的原因,并舉例進行加固措施的選擇,得出在原擋墻臨空面空間較窄臨河時可采用高壓注漿錨桿加固技術進行加固改進加筋土擋墻。
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1007-6344(2016)07-0337-01