冉樹升
【摘要】由于目前缺乏針對漿砌石擋土墻安全檢測的規范和指導性文件,漿砌石擋土墻安全檢測無章可循,本文通過近年來對河道漿砌石擋土墻的安全檢測經驗,提出一套綜合檢測方法和數據處理方法進行探討。
【關鍵詞】漿砌石擋墻;安全檢測;數據分析評定
近年來,隨著我國經濟建設的飛速發展,大量的市政、交通、水利、水電等工程正以前所未有的速度在全國興建。為了保證各項工程的實施,大量的支擋結構得到了廣泛的應用,擋土墻是防止土體坍塌或截斷土坡延伸的擋土結構,是支擋結構重要形式之一。漿砌石擋土墻因其具有施工方便、就地取材、經濟效果好等優點,是目前最為常用的一種擋土墻,特別是位于城市地區的河道漿砌石擋土墻,肩負著重要的防洪、排澇任務,一旦發生滑移或傾覆等事故,可能造成重大的人員傷亡和財產損失。然而在河道建設初期,沒有充分考慮到城市的發展速度和缺乏對河道統一規劃等問題,造成經常性的對河道進行臨時改建,反復拓寬和擋墻加高處理等等,大部分河道漿砌石擋土墻在其投入使用5~10年以后,由于受到自然因素、使用環境以及施工時人為因素的影響,使其安全狀況發生較大的改變,許多漿砌石擋土墻相繼出現了不同程度的裂縫、失穩、傾斜甚至坍塌等現象。本文通過近年來對河道漿砌石擋土墻的安全檢測經驗,提出一套綜合檢測方法和數據處理方法進行探討。
1.檢測思路
漿砌石擋土墻破壞涉及擋墻結構、尺寸、強度、不同墻后填料性狀、地質條件和水力運動等諸多影響因素,根據影響擋土墻安全性的因素確定檢測內容是擋土墻安全檢測的關鍵。在確定檢測內容后,選擇合適的檢測方法,才能確保檢測成果的可靠性和檢測工作的可行性。
2.檢測內容及方法
根據影響漿砌石擋土墻安全性的因素,確定主要檢測內容包括:擋土墻外觀質量和病害特征、排水孔、幾何尺寸、強度、墻后填土性狀、墻基地質條件、擋土墻的施工缺陷等。安全檢測工作主要采用人工檢查、儀器測試、量測等傳統檢測手段和地質雷達等無損檢測手段相結合,多種檢測方法點面結合、互為應證。
2.1外觀質量和病害特征檢測
擋土墻病害主要包括墻體開裂、墻面外鼓、墻體滑移、墻體傾斜、墻體異物穿透、墻體坍塌等,在檢測過程中應重點檢測裂縫的寬度、深度、長度和走向,墻面外鼓的位移和面積,墻體滑移位移,墻體傾斜角度,墻體異物穿透面積,墻體坍塌面積等參數。
2.2 排水孔調查
排水孔失效會導致墻后地下水位抬高,當河道處于低水位時,形成不利工況,主要表現在擋墻背后填土潮濕,含水量大,但排水孔卻長期不出水,形同虛設。
2.3幾何尺寸檢測
擋土墻幾何尺寸檢測其目的是查明擋墻斷面形式、墻體厚度單薄區域,檢測指標包括墻體高度、墻體厚度、墻面坡度等。墻體尺寸檢測可采用量測、鉆孔、探坑等方法配合地質雷達進行。
2.4 墻體強度檢測
墻體強度檢測包括砌石強度、軟化系數檢測和砌筑砂漿強度檢測。砌石強度、軟化系數檢測采用鉆芯法,砌筑砂漿檢測采用砂漿貫入法。
2.5 墻后填土性狀檢測
擋土墻墻后填土性狀檢測包括填土類型、密實度,是否存在空洞或松散區域,采用標準貫入法和室內土工試驗等方法配合地質雷達進行。
2.6 墻基地質情況勘察
墻基地質情況勘察指標包括墻基的巖土類型、承載力、c值、φ值等,采用鉆孔法、標準貫入法相結合進行。
2.7 擋土墻的施工缺陷檢測
擋土墻的施工缺陷檢測包括砌縫飽滿度與密實度、砌縫寬度、砌體平整度、伸縮縫情況等參數的檢測。擋土墻的施工缺陷檢測通常采用鉆孔、量測等方法配合地質雷達進行。砌縫不飽滿或密實度差主要表現在砌縫間砂漿未充填或充填不飽滿,砌石之間存在空隙和孔洞;砌縫寬度主要檢測砌縫的平縫、豎縫寬度是否超過規范要求;砌體平整度主要檢測砌體表面是否存在凹凸不平、砌石之間出現錯臺,超出平整度標準要求,有兩層以上的通縫等現象;伸縮縫主要檢測是否存在縫寬不一致、上下錯位、假縫(表面有縫但墻身內部塊石相互交叉重疊)等現象。
3.檢測數據整理和分析
目前采用較多的是病害指標評分判定法、匯總統計不合格項評定法等,本文主要針對匯總統計不合格項評定法進行探討。
3.1 統計項權重劃分
統計項根據影響漿砌石擋土墻安全性因素重要程度劃分為三種,權重分別為高、中、低。
(1)漿砌石擋土墻幾何尺寸、墻體強度是影響擋土墻的物理力學強度和穩定性的直接因素,因此,這兩項指標是現有擋土墻的安全性評定的重要因素,權重劃分為高。
(2)擋土墻的病害特征主要包括了墻體開裂、墻面外鼓、墻體滑移、墻體傾斜、墻體塌陷等,一旦出現這些病害,說明擋土墻的實際強度或者穩定性不足,是擋土墻失穩的前兆表現,權重劃分為中。
(3)擋土墻的施工缺陷、基礎承載力不足、排水孔失效、墻背回填土不密實或出現空洞等缺陷會加劇擋土墻的破壞,影響擋土墻的安全性和耐久性,但影響程度不如前兩項,所以權重劃分為低。
3.2 統計項符合性判定
根據設計和相關規范要求,對各項檢測指標進行符合性判定,符合性判定分為符合和不符合兩類。
(1)根據擋土墻幾何尺寸、墻體強度檢測結果,參照相關設計規范進行擋土墻穩定性驗算和強度驗算;根據擋土墻基礎承載力檢測結果,進行傾覆穩定性驗算;根據排水孔失效、墻背回填土檢測情況進行墻背土壓力、水壓力計算。
(2)根據相關施工驗收規范,對擋土墻的病害特征、擋土墻的施工缺陷進行分類判定。
(3)在實際工程中,有很多擋土墻建成初期并未發生以上病害特征和缺陷,因此需對擋土墻在外部水、土側壓力荷載,周邊建筑物的靜態超載,河道岸墻周邊的車輛動荷載以及施工荷載作用下的穩定性和截面應力進行綜合的分析驗算。
3.3 匯總統計不合格項評定
根據統計項的權重和符合性判定分類,最終對漿砌石擋土墻分為合格、一般不合格、嚴重不合格三類。
3.3.1 當所有統計項符合性判定均為合格時,漿砌石擋墻評定為合格。
3.3.2 以下情況時,漿砌石擋墻評定為嚴重不合格:
(1)當權重為“高”的統計項有不合格時;
(2)當權重為“中”的統計項有2項或2項以上不合格時;
(3)當權重為“中”和“低”的統計項同時有不合格項時。
3.3.3 除以上情況外,漿砌石擋墻評定為一般不合格。
4.結束語
由于目前還沒有針對既有漿砌石擋土墻安全檢測的規范和指導性文件,檢測工作盡量做到細致、全面,客觀準確的反映擋土墻現狀,同時加強和擋墻設計單位、運維單位的溝通。