某擋土墻加固方案設計

文/王志偉 湖南省建筑設計院有限公司 湖南長沙 410000

1、工程簡介

某生活小區北側邊坡建有一重力式毛石擋土墻，地面上擋土墻高度為8m，基礎埋深為1m，長度約288m，采用MU40青片石、M7.5水泥砂漿砌筑。泄水孔采用內徑為100的PVC管，間距3m安裝一根，呈梅花狀排列。每10m設30mm伸縮縫一條，縫中滿填瀝青麻筋。墻背設截洪溝，墻前設排水溝。

現狀擋土墻墻面出現開裂、隆起現象，局部砂漿散落，石塊松動；擋土墻底部發生滑移，下部排水溝因擋土墻滑移而破壞；墻背部距離擋土墻約10m有一處民房，民房前坪土體表面出現張拉裂縫，民房局部開裂。擋土墻破壞將嚴重影響民房和小區的安全，應對該擋土墻及時進行加固處理

2、擋土墻破壞原因分析

2.1 截面尺寸偏小

擋土墻設計高度為6m，但是建設方在擋土墻砌筑過程中并未按圖紙施工，在設計擋土墻頂部加高3m，加高部分的擋土墻厚度為1.4m，對該擋土墻截面進行驗算，發現該擋土墻的抗滑移穩定系數和抗傾覆穩定系數均不滿時規范要求，相關計算結果詳下表所示。

2.2 未按設計要求施工

根據該工程的竣工資料，擋土墻施工季節為雨季，砌筑過程中墻背邊坡曾因暴雨局部發生塌方。施工方為搶工期，造成擋土墻施工質量較差，泄水孔設置較少，且墻背未設置反濾層，泄水孔堵塞，不能及時將墻背土體中的水排出。墻背回填土未按設計要求壓實。

2.3 雨水影響

擋土墻修筑之前山坡道路北側有一個水塘，山坡上雨水可匯集于此，雨季可起到調蓄的作用；擋土墻修筑后，水塘被填平，雨季雨水沿山坡直接流向擋土墻后背土，因擋土墻頂部截洪溝被土和垃圾掩埋，雨水不能及時排走，直接滲入墻后土體中；因擋土墻泄水孔被堵塞，墻背土體中的水不能及時排到擋土墻外側，造成墻后土體中水位升高，墻后土、水壓力增大，擋土墻在增大的土、水壓力作用下發生滑移與隆起。

根據地勘報告，邊坡坡體主要物質組成為○1素填土，○2粉質黏土，○2粉質黏土含有風化礫石及巖塊石，致使透水性增強，雨水沿土體孔隙下滲，致使土體飽和，抗剪強度降低，土壓力增大。

2.4 山水沖刷

雨季山坡上水流較大，擋土墻砌筑砂漿在水流作用下發生破壞，片石之間失去砂漿的粘接作用，擋土墻在增大的土、水壓力作用下更容易發生破壞，故山坡沖溝處的擋土墻破損最為嚴重。

在以上原因作用下，擋土墻處于不穩定狀態，且擋土墻已出現開裂及隆起現象，需及時采取有效措施進行處理，防止滑坡進一步惡化

3、擋土墻加固方案

3.1 采用錨桿格構梁加固擋土墻

錨桿孔徑φ150mm，錨孔傾角為向下15°，錨桿的錨固地層為粉質粘土層，錨固長度不小于20m。采用全長粘結型錨桿，錨桿灌漿采用孔底返壓灌漿法，灌漿前應清孔，排放孔內積水，灌漿時注漿管應插至距孔底200～300mm，灌漿壓力0.5MPa，錨桿鋼筋與錨錨固砂漿的粘接強度為2.4MPa。采用錨桿的抗拔力特征值為150kN，施工后對錨桿進行抗拔試驗，抗拔力均滿足設計要求。

錨桿錨固段長度按下式計算[1]：

其中，D為錨固體直徑；K為安全系數，可取1.6；Nt為錨桿承受的拉力標準值；qs為土體與錨固體間粘接強度特征值。

3.2 對擋土墻背部土體采用壓力注漿加固；

注漿孔間距2mx2m網格狀布置，孔徑100mm，注漿深度至滑裂面以下2m。灌漿順序采用跳孔間隔注漿由兩側向中間逐步進行。漿液水膠比為1.0，灌漿水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥。灌漿作業中若發現灌漿孔相互串漿時,可采用群孔并聯灌注,孔數不宜多于3個,并應控制壓力,防止漿液超出停漿面或土層抬動，灌漿壓力初定為0.2～0.5MPa[2]，注漿流量約8L/min，注漿壓力可根據現場實際情況進行調整。設計要求注漿加固后土的綜合內摩察角φ≥35°。加固后巖土力學參數應通過鉆孔取芯試驗驗證滿足設計要求。

3.3 增加排水措施；

錨擋土墻頂部設置800X1000(H)截洪溝；修復擋土墻底部已損壞的排水溝。在格構梁之間設置排水孔，注漿孔間距2mx1.5m網格狀布置。

3.4 加固擋土墻上部土坡

修整擋土墻背部土坡，坡比≤1：1.5[3]，采用三維網植草護坡[4]。三維網為三層式，原材料為聚乙烯，厚度為14mm，抗拉強度≥2kN/m，單位質量≥350g/m2 ，幅寬為2m。每11.25m為一個沉降段，沉降縫寬20mm，該處的三維網不搭接，但兩邊需加密U型釘固定，除沉降段分界處外，每幅三維網用土工繩搭接，搭接寬度為150mm；邊坡植草采用狗牙根。

結語：

自工程竣工至現在已有兩年時間，擋土墻沒有再發生滑移和開裂現象。通過施工過程中及施工完成后對擋土墻實時監測的數據可以看出，通過以上加固措施，擋土墻逐漸趨于穩定。