陜北某地場地治理中擋土墻綜合設(shè)計與支護(hù)

吳小強(qiáng)王磊

（延安大學(xué)建筑工程學(xué)院　陜西延安　716000）

陜北某地場地治理中擋土墻綜合設(shè)計與支護(hù)

吳小強(qiáng)王磊

（延安大學(xué)建筑工程學(xué)院陜西延安716000）

通過對陜北某地場地治理中錨桿擋土墻綜合設(shè)計與支護(hù)的介紹，為同類地區(qū)場地治理中擋土墻設(shè)計提供參考。

場地治理；擋土墻；設(shè)計；支護(hù)

1　引言

錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土墻面（肋柱、面板）和錨桿組成的支擋結(jié)構(gòu)，它依靠錨桿在穩(wěn)定巖土層中的錨桿抗拔力平衡墻面處的土壓力，錨桿的設(shè)計抗拔力可由抗拔試驗獲得，以保證設(shè)計有足夠的安全度。錨桿技術(shù)的優(yōu)點是對邊坡的擾動較?。活A(yù)應(yīng)力錨桿可控制結(jié)構(gòu)的變形。錨桿技術(shù)在邊坡穩(wěn)定、圍巖錨定、滑坡治理、洞室加固、高層建筑基礎(chǔ)錨固等工程中廣泛應(yīng)用，具有實用、安全、經(jīng)濟(jì)的特點。

2　錨桿擋土墻類型及適用范圍

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，錨桿擋土墻可分為板肋式錨桿擋土墻、格構(gòu)式錨桿擋土墻和排樁式錨桿擋土墻。適用于滑坡區(qū)或切坡后可能引發(fā)滑坡的邊坡、切坡后可能沿外傾軟弱結(jié)構(gòu)面滑動，破壞后果嚴(yán)重的邊坡；高度較大、穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡；塌滑區(qū)內(nèi)有重要建筑物基礎(chǔ)的Ⅳ類巖質(zhì)邊坡或土質(zhì)邊坡。在施工期穩(wěn)定性較好的邊坡可采用板肋式錨桿擋土墻或格構(gòu)式錨桿擋土墻[1～3]。

3　設(shè)計加固方案

3.1工程概況

陜北某小區(qū)位于縣城東部，距城約1.00km，地貌單元屬延河左岸Ⅱ級階地，東鄰石油公司，北邊為珠羅紀(jì)巖石山坡和溝壑地帶，山崖巖石部分裸露，西邊為居民窯洞和瓦房，地勢開闊，交通便利，山坡巖石穩(wěn)定，院內(nèi)有部分磚木結(jié)構(gòu)廢舊廠房，城市道路順延河從門口通過，水、電可從城市管網(wǎng)接入，交通便利，建設(shè)條件較好。

小區(qū)規(guī)劃建設(shè)12棟樓，集安置房、廉租房、限價商品房為一體的綜合性小區(qū)。1#、2#樓為7層磚混結(jié)構(gòu)，底層為商業(yè)用房，3#、4#樓為6層安置房，5#、6#為廉租房，7#、8#、9#、10#為廉租房，11#、12#為18層限價房，總建筑面72269.00m2，住宅71579.00m2，商業(yè)建筑3112.00m2，附屬工程用房690.00m2。規(guī)劃用地面積25800m2合38.73畝）。地形北高南低，高差較大，北邊山崖裸露地段287.00m，土崖及溝壑地段長120.00m，崖面高度10～27.0m，呈臺階狀不規(guī)則分布，人為修飾痕跡明顯，原住居民窯洞前有簡易道路，半山坳住戶舊窯洞部分拆除，大多殘留，實施山崖護(hù)坡工程時須進(jìn)行填充然后護(hù)坡，溝壑地段統(tǒng)一建設(shè)排洪及排污涵洞，按照建筑總體規(guī)劃要求，盡量留寬道路，滿足消防車通行，護(hù)坡工程方法采用框架非預(yù)應(yīng)力錨桿，土釘墻新型結(jié)構(gòu)，厚度0.2m，暗柱、暗梁不占用地皮，充分提高土地使用效率，西邊大約60m為土質(zhì)邊坡，擋土墻頂面有規(guī)劃道路，采用傳統(tǒng)方法，重力式塊石擋墻，東側(cè)靠石油公司一邊有一條4.0m規(guī)劃上山道路，按8%坡比，距離約50.0m，采用塊石砌筑的路肩式擋墻，護(hù)坡工程新修道路系統(tǒng)北邊大致與山體等高線平行，東側(cè)則垂直，整個道路形狀為“L”形布置。

3.2護(hù)坡設(shè)計方案

3.2.1巖石邊坡

小區(qū)總體規(guī)劃的道路系統(tǒng)：沿山跟布置有6.0m寬消防車道，為了不形響道路的寬度，要求山崖護(hù)坡結(jié)構(gòu)占地愈小愈好，盡量擴(kuò)大樓寓間距，為綠化美化爭取更大的空間?，F(xiàn)狀崖面為朱羅系沉積砂巖，水平節(jié)理顯著、質(zhì)地堅硬，沒有褶皺和破碎構(gòu)造，穩(wěn)定性較好，場地整平時突出山趾已鑿掉，出露巖面為青灰色，巖面構(gòu)造完整、分布勻均，未發(fā)現(xiàn)泥頁夾層，按巖石75°修坡，基本保持巖石崖面平齊，把鑿石工程量減至最小程度，不要求崖面直線，依山就勢，按山坡走向用若干直線段組成弧線。

裸露巖石高度超過8.0m，采用現(xiàn)澆混凝土面板，格構(gòu)式暗柱、暗梁，非預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)體系護(hù)坡，暗柱300×400，配筋6φ16/φ6@200，暗梁200×300，配筋6φ14/φ6@200，錨桿網(wǎng)格盡寸為3.0×2.0m，每根錨桿承6.0m2邊坡側(cè)壓力，錨桿鉆孔直徑150mm，深度8.0m，自由段4.0m，錨固段4.0m，向下傾15°，孔內(nèi)低壓灌注M25水泥砂漿，錨桿2φ25，支架間距2.0m[4～5]。

3.2.2土質(zhì)邊坡

現(xiàn)狀：高度8～15.0m，原住戶窯洞25孔，接口窯20孔，肋形梁側(cè)溝壑地段，基巖少部分露頭，大部土層覆蓋，沉積年代較短，欠固結(jié)，壓縮變形大，為近幾十年人為修建，廢棄物及生活垃圾堆積而成，局部地方有少量裂隙水外滲，此地段無建筑，主要為規(guī)劃道路和綠化用地。

護(hù)坡方法：采用格構(gòu)式框架預(yù)應(yīng)力錨桿，墻背凹地用塊石填充，錨桿長度18.0m，自由段5.0m，其它參數(shù)與巖石邊坡相同。

3.2.3土釘墻

外露巖石邊坡凡高度小于8.0m者，采用土釘墻現(xiàn)澆面板護(hù)坡，土釘鋼筋網(wǎng)格1.5×1.5m，土釘長度5.0m，直徑120mm，向下傾斜15°，土釘主筋1φ16，面板鋼筋網(wǎng)片φ8@150，里外均配置，存度200，用C30混凝土現(xiàn)場立模搗制，間距15.0m留一道變形縫，表面粉20mm厚水泥砂漿面層，并布置一定的幾何圖案，把山體護(hù)坡和美化環(huán)境更好的結(jié)合起來[6]。

3.2.4石砌重力式擋土墻

規(guī)劃場地東西兩端布置有上山道路，地形相對開闊，道路坡度8～10%，從小區(qū)建設(shè)場地逐漸升高，道路寬度2.50m，行人及小型車輛通行，經(jīng)多方案比較分析后，認(rèn)為采用石砌重力式擋土墻結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理，場地平整時有大量棄石，占用場地，若就地利用，既節(jié)約了運輸成本，也做到了廢物利用，當(dāng)?shù)厝似鲋瘔?，輕車熟路，效率較高，對加快工程進(jìn)度和降低工程造價有好處。

石砌重力式擋土墻鋪底寬度約為高度1/3，墻身材料塊石MU30、M5水泥砂漿砌筑，按15.0m設(shè)一道伸縮縫，墻頂寬度統(tǒng)一600mm，設(shè)600寬、200高壓頂冠梁，統(tǒng)長配8φ12/φ6@200鋼筋，依其它工程經(jīng)驗，為消除傳統(tǒng)塊石擋墻整體性差，易鼓肚的弊病，本次設(shè)計時采用“U”鋼筋代替“丁”石的習(xí)慣做法，即降低了工人的勞動強(qiáng)度，又加強(qiáng)了擋墻的整體性，是工程質(zhì)量得以提高。

3.2.5場地排洪

建設(shè)場地位于山前延河左岸階梯地帶，遇到下瀑雨時常常發(fā)生山洪及局部地段大面積匯水，在東端地界內(nèi)側(cè)布置1.3×1.7的截面過水涵洞，把所有的地表水引流至涵洞，經(jīng)涵洞排入延河，擋墻墻頂均設(shè)永久性排洪溝，依地形布置引流涵洞。

3.3原擋土墻背填土處理

（1）原擋墻墻背填土挖掉約2.0m，深度墻趾地坪，用塑性指數(shù)IP≤4的砂土填充，保證填土具備良好的透水性，在泄水孔口處用豆砂石做慮水層、其余地方從散水下挖掉1.0m，改用2：8灰土回填、虛鋪300，夯實至200，壓實系數(shù)砂土、灰土均0.94。

（2）散水按原設(shè)計新做室外排水溝按86S460（一）～（土）圖集第6頁B2型、B=500、H=600新做，溝底坡度為2‰。

（3）原石欄板拆除，按新設(shè)計增加混凝土短柱（DZ1）后，安裝石欄板。

3.4框架預(yù)應(yīng)力錨桿加固

（1）為保證體育場看臺觀眾人身安全，在原擋墻表面外設(shè)置框架預(yù)應(yīng)力錨桿，增加墻身的整體性，錨桿承擔(dān)部分墻背土壓力，增加泄水孔、防止墻背填土凍脹、墻身裂縫外傾，框架柱尺寸與公寓樓開間相同，錨桿位于開間中心，便于鉆孔注漿，錨桿自由段L∫=6.0m，刷防銹漆兩遍，PVC管包囊后方可注漿（自由端不注漿），錨固段12.0m，張拉控制應(yīng)力100kN，鎖定應(yīng)力100kN。

（2）錨桿拉力試驗：第一層錨桿施工完畢后，按照《JGJ120-99》附錄E試驗。錨桿的極限承載力小于110kN，不能進(jìn)行鎖定，通知設(shè)計人員現(xiàn)場商定。

3.5信息化檢測

（1）開工前對擋土墻進(jìn)行全面檢測記錄，重點是墻頂水平位移，墻身裂縫，每10m設(shè)一個檢測點。

（2）墻背填土挖去后、重點檢查墻身砌體強(qiáng)度、灌縫密實度、丁石、布置等。

（3）框架預(yù)應(yīng)力錨桿張拉鎖定后，重點測量擋墻頂點位移。

（4）每7d觀測一次，詳細(xì)記錄，竣工后繼續(xù)觀測半年。

4　結(jié)論

本工程根據(jù)建筑物周圍地形的特點、環(huán)境條件和地質(zhì)條件，采用不同形式的擋土墻綜合治理，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，既節(jié)約了投資，又滿足了使用功能的要求，使建筑場地的安全性得到了保障，本工程可為其它同類建筑物場地治理提供較好的示范作用。

[1]周漢榮.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程[M].武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1988.

[2]李增選，張瑩.O-CELL靜載試樁法及其應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2000，31（3）：157～159.

[3]羅國強(qiáng).砌體結(jié)構(gòu)[M].長沙：湖南科技出版社，1993.

[4]《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）[S].

[5]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）[S].

[6]張季如.邊坡開挖的有限元模擬和穩(wěn)定性分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2002，21（6）：843～847.

TU753

A

1673-0038（2015）38-0046-02

2015-8-29

吳小強(qiáng)（1977-），男，陜西延安人，講師，碩士，研究方向主要為結(jié)構(gòu)可靠度及建筑結(jié)構(gòu)加固與防治。

王磊（1985-），男，陜西西安人，碩士，研究方向主要為結(jié)構(gòu)可靠度及建筑結(jié)構(gòu)加固與防治。