王磊，畢澤林 （湖南省地質(zhì)工程勘察院，湖南 株洲 412000）

1 引言

漿砌片石擋墻施工工藝簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低廉，被廣泛應(yīng)用于高度小于8m的邊坡支護(hù)工程中。我國(guó)早期建設(shè)的漿砌片石擋墻多修筑于上世紀(jì)80、90年代，現(xiàn)已使用三四十年，很多片石擋墻已出現(xiàn)墻體開(kāi)裂、擋墻下部墻體鼓脹、墻身外傾及墻腳地面隆起等失穩(wěn)現(xiàn)象[1]。而因近年來(lái)城市建設(shè)的迅速發(fā)展，往往這些擋墻臨坡腳和坡頂都興建了道路或居民樓，嚴(yán)重影響附近居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此需對(duì)這些破損、邊坡穩(wěn)定性不足的老舊擋墻進(jìn)行加固處理。為了做到擋墻加固既經(jīng)濟(jì)又安全可靠，對(duì)原有擋墻進(jìn)行安全性鑒定，需先分析其現(xiàn)有支擋能力，然后選擇與被保護(hù)對(duì)象相協(xié)調(diào)的加固方式。

本文以某出現(xiàn)險(xiǎn)情的漿砌片石擋墻邊坡為例，依據(jù)現(xiàn)有的國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[2-4]，對(duì)該邊坡進(jìn)行分段分析鑒定，采用多種常見(jiàn)手段對(duì)其進(jìn)行加固，并探討漿砌片石擋墻各種加固方式的適用性及優(yōu)缺點(diǎn)[5]。

2 工程概況

2.1 概況

某邊坡位于兩小區(qū)交界處，采用漿砌片石擋墻支護(hù)，根據(jù)護(hù)坡?lián)鯄Π唇孛娉叽纭⒏叨群同F(xiàn)狀分為A、B兩段。A段漿砌片石擋墻高約6.0m，墻面已出現(xiàn)數(shù)條豎條貫通裂縫，局部墻面出現(xiàn)鼓脹裂縫，砂漿飽滿(mǎn)度尚可，擋土墻有外傾跡象，其上部土體出現(xiàn)地面裂縫，坡腳地面暫未發(fā)現(xiàn)隆起，擋墻設(shè)有泄水孔，但存在部分泄水孔堵塞或排水不暢。B段擋墻高度約為6.0m，擋墻上部采用磚砌體，厚度50cm，擋墻下部采用片石砌體，底部厚度80cm，應(yīng)雨水沖刷及自身強(qiáng)度及穩(wěn)定性不足垮塌。邊坡現(xiàn)狀圖見(jiàn)圖1，圖中未垮塌段擋墻為A段，垮塌段擋墻為B段。

圖1 邊坡現(xiàn)狀圖

2.2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告，坡體地層自上而下為：

①填土①（Q4ml）：黃褐色，濕，以粉質(zhì)黏土為主，含碎石、碎磚塊等建筑垃圾，土質(zhì)均勻性差，未完成自重固結(jié)，該層層厚4.40～5.7m。

②粉質(zhì)黏土②（Q4al）：黃褐色，硬可塑，稍濕，無(wú)搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等。

③粉質(zhì)黏土③（Q3el）：灰綠色，可塑，稍濕，無(wú)搖震反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等，該層層厚0.60～2.90m。

④強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖④（K）：褐紅、磚紅色，泥質(zhì)粉砂結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖質(zhì)極軟，呈塊夾土或土夾塊狀，巖芯呈塊狀及短柱狀，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V級(jí)。

⑤中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖⑤（K）：褐紅、磚紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)面及裂隙較清晰，呈閉合狀，裂隙面見(jiàn)黑色鐵錳氧化物浸染，巖芯較完整，多呈柱狀，巖塊用手難折斷，錘擊聲脆。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V級(jí)。

3 鑒定結(jié)果分析

3.1 定性分析

擋墻安全鑒定定性分析調(diào)查包括擋墻的表觀質(zhì)量、擋墻后地表下沉開(kāi)裂情況、擋墻墻腳地面是否隆起變形及擋墻附屬設(shè)施如截排水溝、墻頂欄桿等使用功能是否滿(mǎn)足要求。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，A段漿砌片石擋墻共有4處豎向貫通裂縫，一處墻腳鼓脹裂縫，墻背土體下層，擋墻整體外傾約5cm。擋墻后無(wú)截水溝，雨水可自由浸潤(rùn)。擋墻墻頂為磚砌護(hù)欄，護(hù)欄因擋墻變形開(kāi)裂嚴(yán)重。A段擋墻存在失穩(wěn)可能，B段擋墻已垮塌。

3.2 定量分析

擋墻安全鑒定定量分析調(diào)查包括擋墻現(xiàn)狀抗滑移穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性計(jì)算、擋土墻墻體強(qiáng)度計(jì)算及地基承載力計(jì)算。

擋土墻理論計(jì)算巖土參數(shù)根據(jù)見(jiàn)下表。

從連接度看：連接度為與某一空間直接相連的空間數(shù)目，連接度高的空間能方便到達(dá)多個(gè)相鄰空間。軸線分析地圖表明，余蔭山房中部的“烷紅跨綠橋”區(qū)域空間連接度較高，穿過(guò)性交通較大，與“深柳堂”前庭、旱庭、“臨池別館”前廊等空間直接相通，使用者可以很方便地在園中的不同區(qū)域穿行[13]。相反，余蔭山房西部與南部區(qū)域空間的連接度較低，使用者行至這一區(qū)域沒(méi)有太多的選擇，只能按照設(shè)計(jì)好的路線游覽。對(duì)于連接度只有1的“深柳堂”東側(cè)廂房來(lái)說(shuō)，穿過(guò)性交通較少只與一個(gè)空間直接相連，較為僻靜。

經(jīng)分析計(jì)算擋墻底部截面強(qiáng)度驗(yàn)算中拉應(yīng)力不滿(mǎn)足，拉應(yīng)力計(jì)算值為73.36 kPa，大于砌體灰縫彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值65 kPa，擋墻結(jié)構(gòu)安全性評(píng)級(jí)為Du級(jí)。擋墻滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算中Kc=1.006＜1.300，滑移驗(yàn)算不滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求，傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算K0=1.519＜1.600，傾覆驗(yàn)算略有不足，綜合評(píng)定擋墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性為Csu級(jí)。擋墻整體穩(wěn)定驗(yàn)算中最小安全系數(shù)1.495＞1.300，滿(mǎn)足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330－2013）對(duì)二級(jí)永久支護(hù)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fst=1.30的要求，整體穩(wěn)定性評(píng)級(jí)為Bsu級(jí)。擋墻地基平均壓應(yīng)力118.26 kPa＜fak＝200kPa，地基平均承載力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求，墻趾處最大壓應(yīng)力364.35 kPa＞1.2fak＝240 kPa，地基承載力驗(yàn)算不滿(mǎn)足要求，擋墻地基基礎(chǔ)安全性為Cu級(jí)。

擋土墻理論計(jì)算巖土參數(shù)取值

3.3 分析結(jié)果

通過(guò)對(duì)護(hù)坡?lián)鯄Φ恼{(diào)查、檢測(cè)與分析，有如下鑒定結(jié)論：

①A段護(hù)坡?lián)鯄ε潘到y(tǒng)安全性評(píng)定為Du級(jí)，地基基礎(chǔ)安全性為Cu級(jí)，擋墻結(jié)構(gòu)安全性評(píng)級(jí)為Du級(jí)，擋墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性為Csu級(jí)，整體穩(wěn)定性評(píng)級(jí)為Bsu級(jí)，根據(jù)《建筑邊坡工程鑒定與加固技術(shù)規(guī)范》(GB50843－2013)，此段護(hù)坡?lián)鯄こ贪踩跃C合評(píng)定為Dsu級(jí)，其安全性嚴(yán)重不符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)盡快采取措施對(duì)該段擋墻進(jìn)行處理。

②B段護(hù)坡?lián)鯄σ芽逅瑥默F(xiàn)場(chǎng)墻體破壞形式來(lái)看，擋墻的倒塌方向以前傾為主，滑移不明顯。從垮塌的擋墻斷面來(lái)看，擋土墻墻身斷面尺寸偏小，理論計(jì)算安全度偏低。另外，墻體年久失修，其砂漿強(qiáng)度已不滿(mǎn)足工程要求，部分泄水孔缺失或堵塞，至使排水不暢，導(dǎo)致墻后地下水位較高，在水土壓力的共同作用下，也加劇了擋土墻的垮塌。

4 加固設(shè)計(jì)

現(xiàn)有漿砌片石擋墻加固需根據(jù)邊坡的安全鑒定結(jié)果、邊坡周邊環(huán)境、場(chǎng)地的地質(zhì)情況對(duì)其進(jìn)行加固。加固方案因以邊坡安全穩(wěn)定為前提并充分考慮現(xiàn)有支護(hù)結(jié)構(gòu)能發(fā)揮的效用，做到即經(jīng)濟(jì)又安全。

①A段擋墻墻頂離住宅樓（樁基礎(chǔ)）僅3m，擋墻墻腳又緊鄰小區(qū)道路，擋墻一旦倒塌存在嚴(yán)重安全隱患。加固設(shè)計(jì)時(shí)考慮現(xiàn)有漿砌片石擋墻無(wú)法拆除重修，亦無(wú)空間對(duì)現(xiàn)有擋墻進(jìn)行加厚處理，固采用在現(xiàn)有擋墻后設(shè)置支護(hù)樁分擔(dān)作用在現(xiàn)有擋墻上的土壓力，以免擋墻受壓發(fā)生進(jìn)一步變形而發(fā)生垮塌。另外考慮到該段擋墻局部破損嚴(yán)重，擋墻自穩(wěn)能力差，又在擋墻墻面上設(shè)置了格構(gòu)梁。加固設(shè)計(jì)斷面圖見(jiàn)圖2。經(jīng)計(jì)算分析，采用支護(hù)樁加固可有效防止邊坡垮塌，節(jié)省支護(hù)空間又不影響周邊環(huán)境。

圖2 A段加固斷面圖

②B段擋墻墻頂為空曠活動(dòng)場(chǎng)地，墻腳緊鄰小區(qū)道路，因該段擋墻已垮塌，固采用衡重式擋墻重新支護(hù)處理。

5 片石擋墻加固方式對(duì)比分析

漿砌片石擋墻加固方式較多，主要有支護(hù)樁加固、格構(gòu)梁錨桿加固及擋墻加厚加固三種加固方式。

①支護(hù)樁加固方法為在需加固擋墻后設(shè)置一排懸臂支護(hù)樁，為其分擔(dān)土壓力，主要適用于擋墻墻身較完整，但墻體整體外傾，擋墻前無(wú)支護(hù)空間的情況，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)邊坡周邊環(huán)境影響較小。支護(hù)設(shè)計(jì)示圖見(jiàn)圖3。

②格構(gòu)梁錨桿加固方法為在擋墻墻面澆筑格構(gòu)梁，并采用錨桿錨固，增加擋墻的穩(wěn)定性，主要適用于路塹邊坡，擋墻墻背土為原狀土的情況，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，加固占用土地空間較少。支護(hù)設(shè)計(jì)示圖見(jiàn)圖4。

圖3 支護(hù)樁加固示圖

圖4 格構(gòu)梁錨桿加固示圖

③擋墻加厚加固方法為對(duì)原擋墻進(jìn)行加厚處理，增加擋墻本身的抗滑移、抗傾覆能力，主要適用于土地資源較豐富，對(duì)加固占用土地空間無(wú)限制的情況，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。支護(hù)設(shè)計(jì)示圖見(jiàn)圖5。

圖5 擋墻加厚加固示圖

擋墻加固除采用以上三種加固方式外，還可根據(jù)實(shí)際情況，多種加固方式聯(lián)合使用，以達(dá)到邊坡安全穩(wěn)定的目的。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)某老舊漿砌片石擋墻進(jìn)行安全性鑒定，并依據(jù)鑒定結(jié)果對(duì)其進(jìn)行加固處理，探討分析了漿砌片石擋墻安全鑒定方法及加固方式。

①擋墻安全性鑒定分析可分為定性及定量分析，定性分析擋墻及其附屬設(shè)施的表觀質(zhì)量；定量分析根據(jù)相關(guān)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算擋墻的穩(wěn)定性。

②擋墻加固方式主要有支護(hù)樁加固、格構(gòu)梁錨桿加固、擋墻加厚加固三種加固方式，也可根據(jù)實(shí)際情況，幾種加固方式聯(lián)合使用。