承德地區(qū)擋墻在地災施工中問題分析與探討

楊　林

（華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊，河北承德067000）

承德地區(qū)擋墻在地災施工中問題分析與探討

楊林*

（華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊，河北承德067000）

在地質(zhì)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(jié)。

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(zhì)災害點得到治理，大部分地質(zhì)災害治理項目設計有漿砌石擋墻，針對施工中出現(xiàn)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(jié)。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(jié)構(gòu)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(qū)地質(zhì)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(jù)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(zhì)，在砌筑前應清洗干凈。

小結(jié)：（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(guī)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(zhì)，在砌筑前應清洗干凈。

2　膠結(jié)材料——砂漿

2.1砂漿的概念

砂漿（Mortar）：由膠結(jié)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(jié)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(jù)《砌筑砂漿配合比設計規(guī)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(jù)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(jù)《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189-2005）承德地區(qū)屬于寒冷地區(qū)，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(shù)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(zhì)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(guī)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(jù)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%?！?/p>

小結(jié)：

①在砌筑墻高H≤8m重力式擋土墻，膠結(jié)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(zhì)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(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50203-2002）中要求：“水泥使用應符合下列規(guī)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(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標準《通用硅酸鹽水泥》B175的有關規(guī)定；B、當在使用中對水泥質(zhì)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(jié)果使用?！?/p>

③在地質(zhì)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(guī)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(wěn)定性，必須根據(jù)下列要求，將基礎埋入地面以下適當深度。

在季節(jié)性冰凍地區(qū)，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(zhì)地基，在保證開挖的基底面土質(zhì)密實，且穩(wěn)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(qū)，當凍結(jié)深度小于或等于1000mm時，其埋置深度在凍結(jié)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?lián)跬翂?，其墻址埋入深度當?shù)貙訛檐涃|(zhì)巖或土質(zhì)時應大于或等于1000mm，當?shù)貙訛橛操|(zhì)巖時應大于或等于600mm。

根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011），重力式擋土墻的構(gòu)造應符合下列規(guī)定：①重力式擋土墻適用于高度小于8m、地層穩(wěn)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(zhì)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(jù)地基承載力、水流沖刷、巖石裂隙發(fā)育及風化程度等因素進行確定。在特強凍漲、強凍漲地區(qū)應考慮凍漲的影響。在土質(zhì)地基中，基礎埋置深度不宜小于0.5m；在軟質(zhì)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?shù)鼗凶兓瘯r宜加設沉降縫。在擋土結(jié)構(gòu)的拐角處，應采取加強的構(gòu)造措施。

小結(jié)：

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

（2）位于斜坡地面的山坡?lián)跬翂?，其墻址埋入深度當?shù)貙訛檐涃|(zhì)巖或土質(zhì)時應大于或等于1000mm，當?shù)貙訛橛操|(zhì)巖時應大于或等于600mm。如表4所示。

表4　擋墻基礎埋深統(tǒng)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(xiàn)對墻體勾縫具體總結(jié)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(nèi)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(diào)。

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(qū)。

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(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)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(guī)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(jié)：（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(xiàn)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(jié)石少，不符合規(guī)范要求。

《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50203-2002）中要求：“石砌體的組砌形式應符合下列規(guī)定：內(nèi)外搭砌，上下錯縫，拉結(jié)石、丁砌石交錯設置。毛石墻拉結(jié)石每0.7m2，墻面不應少于1塊”。其中的專業(yè)名詞解釋如下所示：

內(nèi)外搭砌：是指內(nèi)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(zhuǎn)角處要一起砌筑，不應出現(xiàn)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(jié)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(nèi)在質(zhì)量缺陷，砌筑砌體時僅在靠近砌體表面處抹有砂漿，而內(nèi)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(guī)定數(shù)值的豎向灰縫。

小結(jié)：

（1）宜分層臥砌，上下錯縫，內(nèi)外搭砌，拉結(jié)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(nèi)給予養(yǎng)護。

（3）《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)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(guī)程》（JCJ104-1997），規(guī)定冬期施工在采用凍結(jié)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(jié)石。拉結(jié)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(nèi)的中距不應大于2m。拉結(jié)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(jié)石內(nèi)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(tài)下的墻背土體的土壓力為依據(jù)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(tài)，導致地基承載力降低和土壓力增加。同時，土體內(nèi)水分過多時，將產(chǎn)生靜水壓力；在冰凍地區(qū)，還將產(chǎn)生凍脹壓力；對粘性土，水分增加時將產(chǎn)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(wěn)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(wěn)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(jù)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(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50203-2011）中擋土墻的泄水孔當設計無規(guī)定時，施工應符合下列規(guī)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(jié)，如表5所示。

表5　泄水孔尺寸及要求

7　結(jié)束語

針對在承德地區(qū)施工過程中出現(xiàn)的問題進行分析和總結(jié)的，在實際施工過程中具體參考相關規(guī)范，分析總結(jié)的僅供參考，希望能給進行地質(zhì)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(guī)范［S］.

［3］CJJ83-99城市用地豎向規(guī)劃規(guī)范［S］.

［4］GB50203-2002砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)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(guī)程［S］.

［8］JGJ98-2000砌筑砂漿配合比設計規(guī)程［S］.

［9］GB50189-2005公共建筑節(jié)能設計標準［S］.

［10］于海峰.全國注冊巖土工程師專業(yè)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(xiàn)從事巖土工程勘察、地質(zhì)勘查、地質(zhì)災害評估、設計、監(jiān)理、施工等方面的工作。