重力式挡土墙加固处理

重力式挡土墙加固处理

潘志远

广西华蓝岩土工程有限公司广西南宁530001

摘要：对广西玉林市某基坑支护挡土墙开裂倾覆进行分析，指出设计未按现场实际地质条件进行设计和施工未按设计要求进行挡土墙施工是挡土墙倾覆的直接原因，可为类似工程设计和施工提出参考。

关键词：重力式挡土墙；倾覆；加固

一、工程概况

广西玉林市某高层住宅项目有一长约41.0米，高约为10.5米的素混凝土重力式基坑挡土墙，根据原设计资料，挡土墙墙后土体共有三层，由上到下分别为：（1）素填土（重度18.0kN/m3，黏聚力5.0kPa，内摩擦角3.0°），（2）黏性土（重度20.3kN/m3，黏聚力20.0kPa，内摩擦角13.0°），（3）灰岩（重度26.5kN/m3，黏聚力3000.0kPa，内摩擦角40.0°）。其中，素填土层厚约3.5米，黏性土厚约3.0米，灰岩层局部破碎，未钻透。原设计为C20素混凝土挡土墙，如下图所示。

该基坑支护挡土墙在主楼筏板基础施工完成后，挡土墙墙顶经监测发现水平位移过大，有倾覆倒塌的可能，且墙顶局部出现较大裂缝，幸亏现场发现及时，对出现裂缝位置的挡土墙采用工字钢加设临时支撑措施，避免了挡土墙出现倾覆失稳，但是，如果不及时对挡土墙采取修复加固措施，一是临时支撑措施会影响后续的地下室的现场施工，二是挡土墙随时会继续发生倾覆倒塌，有可能会造成人员伤亡，后果不堪设想。

二、挡土墙破坏原因

根据现场观测及询问挡土墙的实际施工情况，初步分析挡土墙产生倾覆及开裂的主要原因如下：（1）基坑开挖后现场的实际地质条件与设计采用的地质条件不符，设计资料的灰岩面标高为挡土墙顶面下6.5米，实际标高为挡土墙顶面下12.1米，两者相差甚大；（2）挡土墙设计高度与实际施工高度不符，设计高度为10.5米，实际施工高度为12.1米；（3）施工未按设计要求设置挡土墙底部的钢筋锚杆，未按设计要求设置挡土墙墙后泄水孔滤水包，泄水孔存在明显的堵塞，未按设计要求在挡土墙墙顶地面做好隔水措施，导致雨水渗入挡土墙墙后土体，土体岩土特性变差，水平作用力增加，引起倾覆。

挡土墙设计不满足现行规范要求和挡土墙施工未按设计要求进行施工是挡土墙开裂倾覆的直接原因。

三、加固处理

1、加固处理方法

对于挡土墙抗倾覆不足的问题，处理方法主要分两类：一类是减少作用在挡土墙上的水平作用力，如坡顶削坡卸载和注浆加固墙后土体等，坡顶削坡卸载是将挡土墙墙后坡顶上一定高度土体拆除来降低土压力，注浆加固墙后土体则是注浆改善墙后土体的岩土特性，提高土体自身强度和稳定性，以减少水平作用力；另一类是增加挡土墙的抗倾覆能力，如增加墙体厚度加大自重或采用预应力锚杆进行支挡。两种方法可单独采用也可以同时采用。

对于本项目，第一种方法的坡顶削坡卸载会改变坡顶道路，影响相邻住宅业主的出行，采用注浆加固则需要进行现场试验来确定注浆量，周期长，费用高，业主难以接受。第二种方法中将挡土墙厚度加厚会减少地下室外墙的施工操作空间，导致地下室外墙施工困难，施工周期增加，业主也无法接受，采用预应力锚杆则因与相邻建筑地下室外墙较近，且挡土墙墙后土体被雨水浸泡后变软不宜采用。经与单位经验丰富的总工程师分析讨论后，决定按照力学原理，采用钢筋混凝土水平挡板+扶壁柱方式对原挡土墙进行加固处理，水平挡板分三道，间隔设置，负责将水平作用力传给扶壁柱，扶壁柱则用来提高挡墙的抗倾覆能力。

2、加固计算分析

（1）加固方法：①挡土墙加设三道水平通长的钢筋混凝土水平挡板，挡板尺寸为250mmx1000mm，②每隔3.0米设置一钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱底部和顶部设水平通长钢筋混凝土梁。挡土墙简化后的计算简图如下图所示：

扶壁柱纵筋采用植筋方式锚入紧邻的主楼筏板基础中。

四、结语

本文是针对广西玉林市某高层住宅项目基坑支护挡土墙倾开裂覆事故进行了分析，结合项目现场的实际施工情况提出加固处理方法，得出挡土墙设计及施工时需要注意以下问题：

1、挡土墙设计之前应进行必要的勘察工作，局部钻孔反应不出整个基坑开挖后的实际状况，应根据现场实际情况采用动态设计法及时调整设计，以满足规范规定的承载力及稳定性要求。

2、施工单位施工时，必须严格按照设计要求及施工规范进行施工，挡土墙墙背需做好排水措施，墙顶需做好防水层，防止因排水不畅积水沉积影响挡土墙整体稳定性。

挡土墙的加固处理方法很多，应因地制宜地选择合理的加固处理措施，合理的加固结构形式，才能使损失降低到最小。本项目加固后，挡土墙在其后一年多的施工期间未发生明显变形，表明挡土墙的加固效果达到了预期的要求，目前该项目已完成地下室施工，基坑已及时完成回填。

参考文献：

[1]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

[2]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012