尤法俊,陳文獻(xiàn)
(溫州市龍灣區(qū)城市東片防洪工程建設(shè)指揮部,浙江 溫州 325038)
重力式擋土墻在河岸工程應(yīng)用廣泛,其主要依靠墻身自重抵抗土體側(cè)向壓力,保持河岸穩(wěn)定性。在河岸工程中,重力式擋土墻主要采用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體,一般都做成簡單的梯形。它的優(yōu)點(diǎn)是斷面形式簡單、取材方便,施工難度低,經(jīng)濟(jì)效果好,但由于施工、監(jiān)理等單位普遍對此類工程重視程度不足,導(dǎo)致大部分重力式擋土墻存在諸多質(zhì)量問題,致使擋墻沉陷變形,出現(xiàn)裂縫甚至傾覆倒塌等。
在實(shí)際施工過程中,主要存在施工問題有砌體砂漿不飽滿;墻后回填達(dá)不到要求;基礎(chǔ)處理不當(dāng);排水措施不當(dāng)。本文主要結(jié)合實(shí)際施工過程中存在的以上質(zhì)量問題進(jìn)行分析:
在實(shí)際施工過程中,經(jīng)常碰到擋土墻砂漿不飽滿或石塊間有瞎縫(即石塊直接接觸),敲擊砌體時(shí)可聽到空洞聲。砂漿不飽滿致使砌體間黏結(jié)不牢,造成砌體承載力不足,抗剪強(qiáng)度降低,在加載、暴雨等不利因數(shù)影響下,墻體將沿著斜截面發(fā)生剪切破壞,上墻體外傾或倒塌。其主要的原因有:砌體灰縫過大,砂漿收縮后與石料脫離開形成空鼓;石料砌筑前末灑水,尤其是在高溫干燥季節(jié),造成砂漿過早失水,影響砌體的整體作用,降低砌體強(qiáng)度;采用不適當(dāng)?shù)钠龇ǎ绮捎娩伿酀{法,致使砂漿飽滿度差,或砌體的一次砌筑高度控制不嚴(yán),造成一次砌筑過高,造成灰縫變形,石縫錯(cuò)動(dòng)。
根據(jù)郎肯土壓力公式(1)可知,墻后填料的內(nèi)摩擦角愈大,主動(dòng)土壓力愈小;而填料的容重愈大,主動(dòng)土壓力就愈大。

式中:γ為填土的容重,kN/m3;H為擋土墻的高度,m;φ為填土的內(nèi)摩擦角。
因此在設(shè)計(jì)時(shí)一般選用內(nèi)摩擦角大的砂類土、碎石土。同時(shí),擋墻設(shè)計(jì)時(shí)要求墻后按水平分層向上回填,每次回填鋪料厚度不超過25~35 cm,并進(jìn)行壓實(shí)。在實(shí)際施工過程時(shí),施工人員卻隨意采用碎石料混黏土或干脆采用淤泥質(zhì)土作為回填料,沒分層回填碾壓。根據(jù)《工程地質(zhì)手冊(第四版)》溫州地區(qū)淤泥質(zhì)土內(nèi)摩擦角一般為1°~12°,而墻后回填土設(shè)計(jì)要求一般取30°~40°,根據(jù)朗肯土壓力計(jì)算前后者比值>1.8,相當(dāng)于土壓力增加了0.8倍,與設(shè)計(jì)工況相差太大,擋墻處于欠穩(wěn)狀態(tài)。另外,回填淤泥土對擋墻的排水系統(tǒng)不利,墻后水不及時(shí)排除,產(chǎn)生的靜水壓力將直接作用在擋墻后側(cè),擋墻將有失穩(wěn)的危險(xiǎn)。
溫州地區(qū)軟土層地基承載力較低,一般為40~50 kPa,通常需要對其進(jìn)行加固處理,以提高地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性,降低其壓縮性,從而有效的減少基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降。河岸擋墻工程基礎(chǔ)形式主要采用成本低,施工方便的松木樁基礎(chǔ)。在已完工的河岸擋土墻中發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)產(chǎn)生不同程度的沉降,主要表現(xiàn)為擋墻墻趾與迎水面產(chǎn)生裂縫。分析其原因主要有①在施工準(zhǔn)備階段,施工單位對原材料進(jìn)場未進(jìn)行嚴(yán)格控制或?yàn)楣?jié)約成本,將梢徑偏小的松木樁購買進(jìn)場;②在基礎(chǔ)施工過程中,施工人員未按控制線進(jìn)行施工,使得松木樁布置不均勻、間距偏大等。由上述原因,造成地基加固后的承載力分布不均勻或仍偏小,在漿砌塊石的逐步加載下,地基極易產(chǎn)生不均勻沉降或過量沉降。
根據(jù)水力學(xué)可知,靜水壓力的側(cè)壓力系數(shù)為1.0,所以墻后側(cè)靜水壓力將全部作用在擋土墻上,若采用擋土墻來支擋水壓力,在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都是不可取的,因此要采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行排水。由此可見,擋土墻的排水系統(tǒng)重要性。在施工過程中往往不重視擋墻的排水措施,未按設(shè)計(jì)要求留泄水孔、排水坡度不夠或如前者直接采用淤泥質(zhì)土進(jìn)行回填等,造成擋土墻需同時(shí)承受土壓力和靜水壓力,造成擋土墻失穩(wěn)甚至破壞。
此類施工質(zhì)量問題在擋墻施工過程中普遍存在,其存在的原因主要有施工單位對擋土墻施工質(zhì)量重視不足,施工管理不嚴(yán),施工技術(shù)薄弱;監(jiān)理單位未按監(jiān)理流程執(zhí)行或執(zhí)行不嚴(yán)格。針對擋土墻施工質(zhì)量問題,本文主要從管理和技術(shù)提出防治措施。
施工前必須進(jìn)行施工技術(shù)交底,明確質(zhì)量控制的重點(diǎn)、要點(diǎn);施工過程中落實(shí)“三檢制”,現(xiàn)場施工人員必須對砌筑過程中的質(zhì)量進(jìn)行自我檢驗(yàn)、互檢,現(xiàn)場質(zhì)檢人員、施工技術(shù)干部定時(shí)或不定時(shí)隨機(jī)撬石或做插釬灌水檢查,發(fā)現(xiàn)不符合要求的堅(jiān)決進(jìn)行返工。
嚴(yán)格按照擋土墻施工監(jiān)理流程執(zhí)行,現(xiàn)場監(jiān)理人員根據(jù)監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,采取現(xiàn)場旁站、巡視等形式對擋土墻施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢查,如發(fā)現(xiàn)工程施工過程中不符合設(shè)計(jì)要求,監(jiān)理人員必須要求施工單位進(jìn)行返工。
漿砌塊石擋墻施工必須采用座漿法,先鋪砂漿,再砌塊石,在塊石砌筑前應(yīng)將塊石表面清洗干凈,盡可能采用機(jī)械拌合砂漿,改善砂漿和易性。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定選用回填土料;填土必須分層夯填,分層松土厚度應(yīng)為30 cm;土料太差、密實(shí)度過低導(dǎo)致墻后土壓力加大,使擋土墻出現(xiàn)明顯變形和裂縫時(shí)應(yīng)采取加固或換填土等補(bǔ)救措施。
原材料進(jìn)場必須要由現(xiàn)場質(zhì)檢人員進(jìn)行篩選,對不合格材料進(jìn)行清退場;嚴(yán)格按照施工圖放樣并做好控制線,松木樁施工必須先定位后施工。
砌筑時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求收坡收臺(tái),并設(shè)泄水孔并在進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層,同時(shí)需加強(qiáng)檢查,避免遺漏施工后一定做到活完腳下清,保證排水通暢。
擋土墻斷面形式簡單,施工簡便,但卻又是一項(xiàng)施工工作面較多,分布較分散的獨(dú)立施工單元,給施工中的管理帶來一定的難度。施工過程前必須篩選出技術(shù)水平較高的施工人員進(jìn)行施工,現(xiàn)場安排專職質(zhì)檢員進(jìn)行巡視,對基礎(chǔ)施工、砂漿和砌筑質(zhì)量進(jìn)行全天候監(jiān)控,監(jiān)理人員進(jìn)行加強(qiáng)管理,對擋墻施工進(jìn)行旁站、巡視,切實(shí)做好擋土墻質(zhì)量監(jiān)管和控制。
[1] 《工程地質(zhì)手冊》編委會(huì).工程地質(zhì)手冊[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[2] 戚健喬,鄢劍俠.松木樁在重力式擋土墻地基加固中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑,2004(7):56-57.
[3] 何昌濤.淺談重力式擋土墻設(shè)計(jì)和施工[J].民營科技,2009(2):78-79.
[4] 朱明,謝濤.回填式擋土墻失穩(wěn)機(jī)理與可靠性分析[J].四川建筑科學(xué)研究,2003(1):44-45.