承德地區擋墻在地災施工中問題分析與探討

楊　林

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北承德067000）

承德地區擋墻在地災施工中問題分析與探討

楊林*

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北承德067000）

在地質災害施工中大量應用有重力式擋墻，針對在施工中的常見問題進行分析和總結。

擋土墻；毛石；砂漿；砌筑方法；勾縫；排水

近年，河北省承德市一大批地質災害點得到治理，大部分地質災害治理項目設計有漿砌石擋墻，針對施工中出現的常見問題，如石料、水泥、砂的選擇，擋墻的砌筑方式方法、擋墻的勾縫、基礎埋深、墻體勾縫、排水等問題進行分析和總結。重力式擋墻各部分名稱如圖1所示：

圖1　重力式擋墻示意圖

重力式擋土墻的類型：

①按材料可分為：石砌擋土墻、磚砌擋土墻、混凝土擋土墻等類型。

②按照結構形式可分為：重力式、衡重式、半重力式等。其中，重力式、衡重式多用石砌，半重力式用混凝土澆筑。如表1所示。

在承德地區地質災害施工中，常用的擋墻類型為石砌重力式擋墻，下面針對在施工過程中的問題進行分析。

1　石料的選擇

根據擋土墻圖集04J008要求：“毛石強度等級不得低于MU30；用M10級水泥砂漿砌筑時，不低于MU40”，“選用的毛石必須合格，要求無風化、無裂紋，中部最小厚度不小于200mm”。

由于料石成本高，且毛石易于就地取材，在滿足設計要求的前提下，漿砌石擋墻選用的石料多為毛石。就地取材過程中有的毛石存在表面有泥垢等雜質，在砌筑前應清洗干凈。

小結：（1）毛石強度等級不得低于MU30；用M10級水泥砂漿砌筑時，不低于MU40。

（2）石料規格：中部最小厚度不小于20cm。

（3）石料外觀：要求無風化、無裂紋，表面有泥垢等雜質，在砌筑前應清洗干凈。

2　膠結材料——砂漿

2.1砂漿的概念

砂漿（Mortar）：由膠結料、細集料、摻加料和水配制而成的建筑工程材料，在建筑工程中起粘結襯墊和傳遞應力的作用。常用的為水泥砂漿（Cement mortar）：由水泥細集料和水配制成的砂漿。

2.2砌筑砂漿的等級

根據《砌筑砂漿配合比設計規程》（JGJ98-2000），砌筑砂漿的強度等級分為M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5。

2.3擋墻對砂漿的要求

（1）擋墻對砂漿的要求。根據擋土墻圖集04J008要求，各類型擋土墻的修建材料如表2所示。

根據《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）承德地區屬于寒冷地區，設計中的擋土墻高度多小于8m，在無特殊要求下，用M10級水泥砂漿砌筑墻身和基礎可滿足要求。

表1　各類重力式擋土墻主要特點

表2　各類型擋土墻要求材料表

（2）對砂漿中水泥和砂的要求。在大多數的施工中，常用的是強度為32.5的水泥。從《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）中得知：“硅酸鹽水泥強度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個等級；普通硅酸鹽水泥強度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個等級；礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥強度等級分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個等級”。

《砌筑砂漿配合比設計規程》（JGJ98-2000）對水泥、砂的要求：①砌筑砂漿用水泥的強度等級應根據設計要求進行選擇。水泥砂漿采用的水泥其強度等級不宜大于32.5級；水泥混合砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于42.5級。

②砌筑砂漿用砂宜選用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。砂的含泥量不應超過5%。強度等級為M2.5的水泥混合砂漿，砂的含泥量不應超過10%。”

小結：

①在砌筑墻高H≤8m重力式擋土墻，膠結材料選擇用M10級水泥砂漿即可；

②選用的水泥在沒有設計要求的情況下，在地質災害施工過程中，多為水泥砂漿，水泥砂漿采用的水泥強度為32.5級即可。

《砌體結構工程施工質量驗收規范》（GB50203-2002）中要求：“水泥使用應符合下列規定：A、水泥進場時應對其品種、等級、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查，并應對其強度、安定性進行復驗，其質量必須符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》B175的有關規定；B、當在使用中對水泥質量有懷疑或水泥出廠超過3個月（快硬硅酸鹽水泥超過1個月）時，應復查試驗，并按復驗結果使用。”

③在地質災害施工過程中，漿砌石擋墻多為毛石，所以水泥砂漿中的砂子宜選用粗砂。

④《砌筑砂漿配合比設計規程》（JGJ98-2000）對水泥砂漿材料用量要求，如表3所示。

表3　每立方米水泥砂漿材料用量

3　擋墻的基礎埋深

為保證擋土墻穩定性，必須根據下列要求，將基礎埋入地面以下適當深度。

在季節性冰凍地區，應將基礎埋置到冰凍線以下，以防止地基因凍融而破壞。

擋土墻圖集04J008，擋土墻基礎的埋置深度應符合以下要求：①對一般土質地基，在保證開挖的基底面土質密實，且穩定性和承載力均滿足后，其埋置深度不宜小于800mm，墻趾頂部的土層厚度不小于200mm。②在凍土區，當凍結深度小于或等于1000mm時，其埋置深度在凍結深度線以下不小于250mm（弱凍脹土除外），同時不小于1000mm。③位于斜坡地面的山坡擋土墻，其墻址埋入深度當地層為軟質巖或土質時應大于或等于1000mm，當地層為硬質巖時應大于或等于600mm。

根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011），重力式擋土墻的構造應符合下列規定：①重力式擋土墻適用于高度小于8m、地層穩定、開挖土石方時不會危及相鄰建筑物的地段。②重力式擋土墻可在基底設置逆坡。對于土質地基，基底逆坡坡度不宜大于1∶10；對于巖石地基，基底逆坡坡度不宜大于1∶5。③毛石擋土墻的墻頂寬度不宜小于400mm；混凝土擋土墻的墻頂寬度不宜小于200mm。④重力式擋墻的基礎埋置深度，應根據地基承載力、水流沖刷、巖石裂隙發育及風化程度等因素進行確定。在特強凍漲、強凍漲地區應考慮凍漲的影響。在土質地基中，基礎埋置深度不宜小于0.5m；在軟質巖地基中，基礎埋置深度不宜小于0.3m。⑤重力式擋土墻應每間隔10～20m設置一道伸縮縫。當地基有變化時宜加設沉降縫。在擋土結構的拐角處，應采取加強的構造措施。

小結：

（1）對一般土質地基，其埋置深度h≥0.8m。在一般軟質巖地基中，基礎埋置深度h≥0.3m。

（2）位于斜坡地面的山坡擋土墻，其墻址埋入深度當地層為軟質巖或土質時應大于或等于1000mm，當地層為硬質巖時應大于或等于600mm。如表4所示。

表4　擋墻基礎埋深統計表

4　墻體勾縫

在實際施工過程中，往往對墻體勾縫沒有具體概念和要求，現對墻體勾縫具體總結如下：

勾縫是指用砂漿將相鄰兩塊砌筑塊體材料之間的縫隙填塞飽滿，其作用是有效的讓上下左右砌筑塊體材料之間的連接更為牢固，防止風雨侵入墻體內部，并使墻面清潔、整齊美觀。勾縫形式有平縫、凹縫、斜縫、凸縫。

平縫操作簡便，勾成的墻面平整，不易剝落和積圬，防雨水的滲透作用較好，但墻面較為單調。

凹縫是將灰縫凹進墻面5～8mm的一種形式。勾凹縫的墻面有立體感，但容易導致雨水滲漏，而且耗工量大，一般宜用于氣候干燥地區。

斜縫是把灰縫的上口壓進墻面3～4mm，下口與墻面平，使其成為斜面向上的縫。斜縫瀉水方便，適用于外墻面和煙囪。

凸縫是在灰縫面做成一個矩形或半圓形的凸線，凸出墻面約5mm左右。凸縫墻面線條明顯、清晰，外觀美麗，但操作比較費事。

《砌體結構工程施工質量驗收規范》（GB50203-2011）中毛石、毛料石、粗料石、細料石砌體灰縫厚度應均勻，灰縫厚度應符合下列規定：①毛石砌體外露面的灰縫厚度不宜大于40mm；②毛料石和粗料石的灰縫厚度不宜大于20mm；③細料石的灰縫厚度不宜大于5mm。

小結：（1）漿砌石擋墻砌筑完成后，其灰縫用水泥砂漿填實，勾縫分為勾平縫和勾凸縫（在施工中說的虎皮縫、條帶縫）2種。

（2）在施工中的擋墻砌體多為毛石，毛石砌體外露面的灰縫厚度4cm。

（3）勾縫砂漿標號應高于砌體砂漿；應按實有砌縫勾縫，嚴禁勾假縫。

5　砌筑方法

在漿砌石擋墻的施工中出現的問題很多，在砌筑方法上主要由以下幾項問題：

（1）砌筑基礎時，第一皮石塊未座漿，大面未朝下。

（2）在砌筑擋墻時，石料未灑水濕潤。

（3）擋墻中存在瞎縫、假縫、通縫。

（4）擋墻未分層砌筑。

（5）墻體中的拉結石少，不符合規范要求。

《砌體結構工程施工質量驗收規范》（GB50203-2002）中要求：“石砌體的組砌形式應符合下列規定：內外搭砌，上下錯縫，拉結石、丁砌石交錯設置。毛石墻拉結石每0.7m2，墻面不應少于1塊”。其中的專業名詞解釋如下所示：

內外搭砌：是指內墻跟外墻砌筑的要求，或者墻體相交成丁字型、十字形、L型時，轉角處要一起砌筑，不應出現通縫。

分皮臥砌：分皮就是一層一層砌，不能邊上砌好后，里面亂扔；臥砌指石頭不要立放，不吃勁。

拉結石：砌筑在石砌體中，與厚度方向平行，長度接近砌體厚度，細長的石塊。

灰縫：大多是指墻體砌筑時兩塊磚間的砂漿層。

瞎縫：砌體中相鄰塊體間無砌筑砂漿，又彼此接觸的水平縫或豎向縫。

假縫：為掩蓋砌體灰縫內在質量缺陷，砌筑砌體時僅在靠近砌體表面處抹有砂漿，而內部無砂漿的豎向灰縫。

通縫：砌體中上下皮塊體搭接長度小于規定數值的豎向灰縫。

小結：

（1）宜分層臥砌，上下錯縫，內外搭砌，拉結石、丁砌石交錯設置。

（2）在鋪砌前，將石料灑水濕潤，使其表面充分吸收，但不得殘留積水。砌體外露面在砌筑后12～18h之內給予養護。

（3）《砌體結構工程施工質量驗收規范》（GB50203-2011）中砌筑毛石擋土墻應按分層高度砌筑要求：①每砌3皮4皮為1個分層高度，每個分層高度應將頂層石塊砌平；②2個分層高度間分層處的錯縫不得小于80mm”。

《建筑工程冬期施工規程》（JCJ104-1997），規定冬期施工在采用凍結法砌筑施工時，每日最高砌筑高度不得超過1.2m。

（4）石墻必須設置拉結石。拉結石必須均勻分布、相互錯開，每0.7m2墻面至少應設置一塊，且同皮內的中距不應大于2m。拉結石的長度，若其墻厚等于或小于400mm時，應等于墻厚；墻厚大于400mm時，可用兩塊拉結石內外搭接，搭接長度不應小于150mm，且其中一塊長度不應小于墻厚的2/3。

（5）砌體的灰縫厚度應為20～30mm，砂漿應飽滿。石塊間較大的空隙應先填塞砂漿，后用碎塊或片石嵌實，不得先擺碎石塊后填砂漿或干填碎石塊的施工方法，石塊間不應相互接觸。

（6）砌筑基礎的第一皮石塊應座漿，且將大面朝下。砌體基礎擴大部分，若做成階梯形，上級階梯的石塊應至少壓砌下級階梯的1/2，相鄰階梯的塊、毛石應相應錯縫搭接。

6　排水設施

擋土墻設計一般都以天然地基允許承載力和自然狀態下的墻背土體的土壓力為依據的。如排水不良，地基和墻背土體將由于水分增加而改變原來的狀態，導致地基承載力降低和土壓力增加。同時，土體內水分過多時，將產生靜水壓力；在冰凍地區，還將產生凍脹壓力；對粘性土，水分增加時將產生膨脹壓力。當附加的壓力過大以致超出設計計算土壓力，或地基承載力過分降低以致低于設計基底應力時，擋土墻的穩定性和強度難以保證。因此，設置有效排水設施對保證擋土墻穩定性和強度具有重要的意義。

擋土墻常用的排水設施可分為地面排水和墻身排水兩部分。

地面排水主要是防止地表水滲入墻背土體或地基。主要措施包括：在墻后地面設置排水溝、夯實地表松土，必要時采取封閉處理；對路塹擋土墻趾前的邊溝予以鋪砌加固等。

根據地表水匯集、墻背填料透水性能及有無地下水等情況，可以選擇A、B、C三種類型之一。如圖2所示。

圖2　擋墻排水設施類型

《砌體結構工程施工質量驗收規范》（GB50203-2011）中擋土墻的泄水孔當設計無規定時，施工應符合下列規定：①泄水孔應均勻設置，在每米高度上間隔2m左右設置一個泄水孔；②泄水孔與土體間鋪設長寬各為300mm、厚200mm的卵石或碎石作疏水層。

針對以上分析，進行如下總結，如表5所示。

表5　泄水孔尺寸及要求

7　結束語

針對在承德地區施工過程中出現的問題進行分析和總結的，在實際施工過程中具體參考相關規范，分析總結的僅供參考，希望能給進行地質災害施工的朋友們帶來幫助。

［1］國家建筑標準設計圖集04J008［E］.

［2］GB50007-2011建筑地基基礎設計規范［S］.

［3］CJJ83-99城市用地豎向規劃規范［S］.

［4］GB50203-2002砌體工程施工質量驗收規范［S］.

［5］GB175通用硅酸鹽水泥［S］.

［6］910-1996清水墻勾縫施工工藝標準［S］.

［7］JCJ104-1997建筑工程冬期施工規程［S］.

［8］JGJ98-2000砌筑砂漿配合比設計規程［S］.

［9］GB50189-2005公共建筑節能設計標準［S］.

［10］于海峰.全國注冊巖土工程師專業考試培訓教材［E］.2012.

P66

A

1004-5716（2016）05-0193-05

2015-05-07

2015-05-11

楊林（1981-），男（漢族），吉林四平人，工程師，現從事巖土工程勘察、地質勘查、地質災害評估、設計、監理、施工等方面的工作。