某擋土墻險(xiǎn)情分析及排危加固技術(shù)分析

仇靜文

（婁底市水利水電工程建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 婁底 417000）

引 言

擋土墻使用年限的不斷增加，會(huì)產(chǎn)生一定的安全隱患，長此以往就會(huì)出現(xiàn)擋土墻的損壞甚至事故，因此，擋土墻的日常維護(hù)過程中要加強(qiáng)險(xiǎn)情分析的力度，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)排除安全隱患。在排除擋土墻安全隱患的過程中應(yīng)該采取科學(xué)合理的排危加固技術(shù)措施才能及時(shí)排除險(xiǎn)情，保證擋土墻的正常使用，不會(huì)將隱患忽視釀成災(zāi)難[1-4]。因此，研究擋土墻險(xiǎn)情分析技術(shù)，采用合理的排危加固措施具有重要的意義。

1 擋土墻概況

某擋土墻地處于我國重慶市某縣城的一條河流兩側(cè)，擋土墻的總長度大于1 km，河道的跨度約為36.6 m，該河段的水位維持在275.0 m，河中位置的最低水位線設(shè)為270 m，防洪警戒線設(shè)置的是177.5 m。該河段的擋土墻的主要形式是防洪擋土墻，常年經(jīng)受河水的沖刷和侵蝕，同時(shí)擋土墻大多時(shí)候處于水位線之下，對(duì)于擋土墻的維護(hù)和險(xiǎn)情分析帶來了較大的困難，還有就是隨著季節(jié)的變化該處擋土墻還要經(jīng)受水位升高降低的底部壓力，因此擋土墻的受力狀態(tài)極其復(fù)雜，產(chǎn)生破壞的可能性極大，由此可見，必須加強(qiáng)險(xiǎn)情分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患制定切實(shí)可行的排險(xiǎn)加固措施，保證擋土墻的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 擋土墻的險(xiǎn)情

2.1 河道水文資料分析

首先根據(jù)該河道的水文資料分析計(jì)算河道各段的泄洪能力，涉及河道截面的尺寸，包括河道的深度、河道的坡度、河道的寬度等，通過計(jì)算結(jié)果得出各河道截面的通流量和泄洪能力。通過河道資料的分析得出該河道存在兩段泄洪能力較弱，通流面積較小，已然成為了阻礙河道正常泄洪的關(guān)鍵，因此我們?cè)谶M(jìn)行擋土墻的運(yùn)行維護(hù)過程中應(yīng)該重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注，及時(shí)發(fā)現(xiàn)擋土墻存在的安全隱患，并且需要加快對(duì)上述兩段河道改造擴(kuò)建的步伐，達(dá)到零險(xiǎn)情的程度。

2.2 河道的整治

通過河道的整治也可以就河道擋土墻進(jìn)行險(xiǎn)情分析，包括改建人行混凝土拱橋、拆除阻礙河水流動(dòng)的箱涵、清理河道長期淤積的污泥，疏通河道通流能力，提高泄洪能力，降低河水對(duì)擋土墻的正面壓力，降低出現(xiàn)擋土墻損壞的幾率。由于河道淤積的污泥清理過程中未對(duì)擋土墻進(jìn)行保護(hù)，清理工程進(jìn)行過程中就已經(jīng)出現(xiàn)了多處的破損等險(xiǎn)情，比如擋土墻由于地下水的壓力空鼓、由于側(cè)面受到較大的應(yīng)力出現(xiàn)擋土墻表面的開裂、由于水位的波動(dòng)使得擋土墻出現(xiàn)下沉等，期間出現(xiàn)了40 m 的擋土墻坍塌，被迫停止了河道的清污作業(yè)，及時(shí)采用袋裝的圖示沙子對(duì)擋土墻的坍塌部位進(jìn)行補(bǔ)救，深埋擋土墻的地基和墻腳，控制擋土墻的險(xiǎn)情。由于該河道原來的通流截面是V 字形，后來因工程需要對(duì)河道兩岸進(jìn)行了擋土墻的修筑，使得通流界面變成了U 字形，然而通過本次清污工程處理之后，使河床的通流界面變成了Ц 形，剛好清除了原擋土墻基礎(chǔ)位置的浮土和排污混凝土箱涵，使得擋土墻出現(xiàn)懸空的狀態(tài)，受力極不穩(wěn)定，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 擋土墻截面圖

2.3 河道勘察資料分析

為了更好地了解河道擋土墻的運(yùn)行情況，需要對(duì)河道進(jìn)行極為詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察，得到真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)資料，完成科學(xué)合理的數(shù)據(jù)分析和處理，比如混凝土箱涵基底平均高出擋土墻基底1.38 m，擋土墻的高度勘察結(jié)果顯示的是3.75～11.8 m，擋土墻的基礎(chǔ)巖層包括土質(zhì)和巖石兩種成分，分別占六成和四成，可以通過上述的勘察結(jié)果得出擋土墻所處的狀態(tài)，就目前情況來看擋土墻基礎(chǔ)的外立面處于裸露并且懸空狀態(tài)，不利于擋土墻的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此，存在一定的險(xiǎn)情。

2.4 擋土墻受力分析

2.4.1 擋土墻的設(shè)計(jì)施工

河道設(shè)計(jì)之初是V 字形，兩岸主要以砂石泥土為主，部分裸露的巖石，大小不一，并且起初的擋土墻按墻肩的綠化帶的寬度設(shè)計(jì)是8 m，人行道寬度是4 m，沒有考慮行車。還有就是土墻的截面尺寸設(shè)計(jì)規(guī)范屬于20 世紀(jì)80 年代，選用的是直立重力式的擋土墻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)相較于最新的標(biāo)準(zhǔn)要求存在墻頂高度低、坡面坡度大、墻趾水平外申長度小、墻趾高度小等不足。隨著近年來河道通水流量的不斷增加，理論上已經(jīng)不能滿足擋土墻安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要，甚至已經(jīng)接近擋土墻所能承受的極限平衡狀態(tài)，通過計(jì)算改進(jìn)河道的截面形狀，可以提高河道的通流能力，事實(shí)證明該河道能夠經(jīng)受住洪水沖刷，滿足泄洪的要求。

2.4.2 排污混凝土箱涵

河道中應(yīng)用的混凝土箱涵多為20 世紀(jì)90 年底修建而成，其具體的尺寸如下寬度1.9 m、高度2.2 m、厚度是0.2 m、混凝土箱涵底高程為273.16 m 等，混凝土箱涵的主要作用是用于保護(hù)墻身下部和基礎(chǔ)，提高擋土墻的抗滑移和抗傾覆的能力，經(jīng)過特大洪水的洗禮依然安然無恙，由此可見混凝土箱涵對(duì)于擋土墻的保護(hù)是有效的，因此擋土墻的運(yùn)行維護(hù)過程中需要著重設(shè)計(jì)混凝土箱涵的尺寸和位置，充分發(fā)揮其保護(hù)擋土墻抵抗洪水的能力。

2.4.3 擋土墻肩上排污管道

擋土墻上設(shè)計(jì)的排污管道主要是埋設(shè)于墻背的填土內(nèi)，排污管的直徑約為0.8 m，埋入地下大概3 m。由于排污管道鋪設(shè)過程中需要進(jìn)行擋土墻后的土壤開挖，部分位置回填夯實(shí)不夠的話后期的土壤沉降較為嚴(yán)重，甚至降水過多的時(shí)候會(huì)有雨水流入其中，沖垮擋土墻，同時(shí)排污管道的裸露，也會(huì)增加管道周圍的水分甚至改變周圍的酸堿程度，加速管道的失效，降低管道的使用壽命，極有可能使用過程中出現(xiàn)管道的開裂或滲漏，進(jìn)而增加擋土墻墻背的外在壓力，嚴(yán)重的導(dǎo)致?lián)跬翂Φ奶鷵p毀。

2.4.4 河床清淤

河床清淤是保證河床正常運(yùn)行的重要工作，需要遵守相關(guān)的規(guī)范要求，不然就會(huì)產(chǎn)生附加的影響，比如不按照規(guī)定進(jìn)行清淤導(dǎo)致?lián)跬翂Ρ韺拥母⊥梁突炷料浜蜁?huì)導(dǎo)致?lián)跬翂χ旱穆懵逗蛻铱盏热毕?，增加擋土墻的風(fēng)險(xiǎn)。因此我們?cè)谶M(jìn)行河道清淤的過程中首先要制定合理科學(xué)的清淤方案，然后進(jìn)行方案的評(píng)審和審批，最后根據(jù)方案編制作業(yè)指導(dǎo)書，用于指導(dǎo)河床的清淤作業(yè)。

3 排危加固技術(shù)分析

3.1 堆土護(hù)基

為了保護(hù)擋土墻正常運(yùn)行，目前采用袋裝土石對(duì)擋土墻基礎(chǔ)位置進(jìn)行堆砌，能夠滿足擋土墻的穩(wěn)定，覆蓋裸露的墻腳和基腳，堆砌的高度要求超過擋土墻的1/3，確保擋土墻的安全。該排危方法具有適應(yīng)范圍廣、操作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是也要注意美觀和牢固。

3.2 錨桿噴射混凝土

該河床擋土墻的墻基位于巖石地基之上，由于巖石基表面是比河床擋土墻高的，因此在排危過程中需要采用錨桿噴射混泥土支護(hù)技術(shù)，將巖石地基和擋土墻進(jìn)行人為的加固，使其在承受洪水的過程中能夠牢固穩(wěn)定。該排危方法具有方便易行、成本低廉、質(zhì)量好保證、施工效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。

3.3 鋼筋混凝土墻板

擋土墻的墻基裸露之后就會(huì)出現(xiàn)河道地基低于擋土墻的埋深，出現(xiàn)這種情況可以采用鋼筋混凝土墻板對(duì)墻基和地基進(jìn)行帷幕封閉加固，此排危方案需要進(jìn)行混凝土板的制備和施工，帷幕封閉過程較為復(fù)雜，施工存在一定的難度。

4 結(jié) 語

擋土墻的起源于1980 年左右，其應(yīng)用越來越廣，技術(shù)越來越成熟，河道擋土墻的運(yùn)行維護(hù)應(yīng)該充分考慮河道的具體情況，包括水文、勘察等資料，充分分析河道擋土墻的險(xiǎn)情，連接擋土墻的運(yùn)行狀況，最后制定合適的排險(xiǎn)措施，確保河道擋土墻的安全可靠運(yùn)行。