軟土地基上建擋墻應注意的問題

徐國勝，孔玉畢，王運東

(1.云南電網公司，昆明 650011；2.云南省設計院，昆明 650000)

軟土地基上建擋墻應注意的問題

徐國勝1，孔玉畢2，王運東2

(1.云南電網公司，昆明 650011；2.云南省設計院，昆明 650000)

通過對軟土地基上建設填方區擋墻過程中出現較大位移險情的工程實例進行設計和施工方面的分析，歸納了軟土地基上建設擋墻易被忽視的重要問題和解決的方法，供在工程建設中參考。

軟土；擋墻；填方；問題；解決方法

0 前言

電力基建中的填方區擋墻設計一般包括抗滑移穩定驗算、抗傾覆穩定驗算、地基承載力驗算及墻體強度計算，施工方面也是常規的工序和要求。在普通地質條件，不特別高的擋墻工程中，沒有復雜的巖土工程技術難題，進行了上述設計和施工后，擋墻就能正常發揮作用，但是，在有軟土分布的區域進行擋墻工程建設，則需要進行更多不利因素的分析，并采取相關措施，才能保證擋墻工程的安全。本文通過一個工程實例分析總結，對軟土地基上進行擋墻建設應注意的技術問題進行探討，提出解決方法。

1 應用實例

1.1 工程概況

該工程為電壓等級110 kV的室內變電站工程，場地占地面積約3 000 m2，長約70 m，寬約40 m，一短邊緊鄰交通道路，道路標高高出擬建場地自然地面約6 m，場平施工需回填土約6 m厚，再進行變電站建筑建設。

該工程處于軟土分布區域，典型地質柱狀圖及物理指標圖1所示，從圖中可見該工程建設場地自地表至約8 m深度為流塑～軟塑狀態的淤泥及粘性土，物理力學性質差，承載力和抗剪指標非常低；約8 m～12.5 m以可塑狀態的粘性土為主，夾薄層粉土，物理力學性質一般；12.5 m以下為硬塑狀態的粘性土夾碎石，物理力學性質較好。

圖1 某變電站的巖土物理指標

1.2 設計方案

對該場地回填土6 m高度后的邊坡支護方案進行了對比分析如下：

1)預壓+放坡：是最經濟的方案，工期也最長。采用袋裝砂井在整個場地約8 m深度范圍的軟土中形成排水通道，袋裝砂井在平面上按1.5 m的方格網布置，并在自然地面設置砂礫排水層，然后再分層碾壓回填土，邊坡按1：1.75放坡，預壓工期約一年。由于工期緊及不同意變更征地范圍，故此方案不能實施；

2)放坡+復合地基：此方案不采用預壓，采用對場地地面以下約8 m深度范圍飽和軟土進行碎石樁加固處理，工期縮短，工程費用會有所增加。由于不同意變更征地范圍，故此方案不能實施；

3)重力式擋墻+復合地基：對場地地面以下約8 m深度范圍飽和軟土進行碎石樁加固處理，形成復合地基，以滿足重力式擋墻穩定性和承載力需要。

4)鋼筋混凝土扶壁式擋墻+樁基礎+拉錨：扶壁式擋墻解決填土支擋問題，

樁基礎主要解決地基承載力不足問題，樁基礎+拉錨主要解決軟土地基整體穩定問題，從而解決穩定性和承載力問題。

圖2 方案4簡圖

為了節約工期，采用預制方樁；為更好限制擋墻側向位移，設置對拉錨索將2個相對的長邊擋墻相連，在短邊擋墻設置錨定板錨索，錨索設于擋墻基礎頂面以上500 mm高度；錨索水平間距為3.0 m，與擋墻扶壁設置寬度一致，并設置在扶壁內，經驗算，所設置錨索承載能力能夠抵抗全部墻后主動土壓力；為減少建筑工程樁和擋墻工程樁施工產生的擠土效應及填土附加荷載產生的超孔隙水壓力，采用袋裝砂井在整個場地約8 m深度范圍的軟土中形成排水通道，袋裝砂井在平面上按1.5 m的方格網布置，并在自然地面設置砂礫排水層，以便排走砂井滲出的孔隙水。

對方案3、4進行技術經濟比較后，2個方案技術都可行，但方案4在經濟性、安全性和工期等方面均優于方案3，施工可控性也較好，最后采納了方案4。

方案4如圖2所示，擋墻高6.5 m，基礎寬6.1 m，基礎下設4排預制方樁，樁斷面500×500 mm，樁長24 m，進入硬塑狀態的粘土夾碎石層約12 m。

1.3 位移問題及處理

在袋裝沙井施工、樁基施工、扶壁式擋墻施工完成基本達到強度后，但在拉錨索及錨定板錨索未實施的情況下，開始土方回填，以很快的速度回填到頂，且在填土到設計標高以上有部分超填現象，隨后擋墻出現水平變形，墻頂水平位移量約60 mm，強身稍有向外傾斜，在沉降縫位置，擋墻錯開，部分墻體出現細微裂縫，且水平位移還在繼續加大。出現擋墻變形較大的問題后，經過現場踏勘調查和分析，立即采取了下述幾項主要處理措施：

1)對擋墻采取連續變形監測措施，監測擋墻變形趨勢；

2)將墻頂背后寬度10 m范圍內的超載回填土卸載；

3)對擋墻前進行填土反壓，反壓體高度約3 m，頂面寬度2 m，坡面按1：2放坡。

上述措施采取后，擋墻變形速率逐漸收斂，變形得到有效控制，擋墻經過局部修復繼續使用。

圖3 四個水平位移監測點的墻頂變形曲線

險情發生后進行了連續4個月的變形觀測，對其中4個有代表性的觀測點的觀測結果進行整理，形成變形曲線如圖3。觀測結果表明，處理完成后約20天開始，墻頂水平變形逐漸趨于穩定，墻頂最大位移達到約180 mm，加上初期變形60 mm，墻頂水平位移最大點的變形量約240 mm。

2 結束語

綜上所述，軟土地基上建設擋墻除按常規的方法設計和施工以外，應注重的問題和解決方法有：

1)在軟土地基上建設擋墻，即使擋墻不高，也應認真驗算整體穩定性，才能確保工程安全可靠。

2)嚴格控制施工工序和節奏。

3)軟土地基上的樁基水平承載力低，在擋墻采用樁基時，需要驗算樁基水平承載力是否滿足整體穩定的需要，同時，要適當考慮填土后在軟土中產生的側向擠壓作用 (難以量化)對樁基水平承載力的不利影響。

4)軟土側向擠壓作用，受多種因素影響，無成熟方法定量確定，但采取袋裝沙井及排水板等排水措施是有效方法，這樣，在回填土過程中，孔隙水能排出一部分，減小空隙水壓力，土體抗剪指標提高，側向壓力減小。同時控制填土速度，過快則孔隙水壓力來不及排出，從而產生較大的側向壓力。

5)加強監測檢測，及時發現位移等變形情況，及時調整施工節奏或采取其他措施。

[1] GB50010-2010，中華人民共和國住房和城鄉建設部.混凝土結構設計規范 [S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] GB 50007-2011，中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑地基基礎設計規范 [S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[3] GB 50330-2013，中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑邊坡工程技術規范 [S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

王運東 (1981)，工程師，云南省設計院集團勘察分院，從事巖土工程勘察設計工作。

Analysis of Retaining Wall Construction on Soft Soil Ground

XU Guosheng1，KONG Yubi2，WANG Yundong2
(1.Yunnan Power Grid，Kunming 650011，China；2.Yunnan Electric Power Design Institute，Kunming 650000，China)

This article through to the construction of embankment on soft soil ground a larger area in the process of the retaining wall displacement to the danger of an engineering example to carry on the design and construction aspects of the analysis summary，sums up the construction of soft soil foundation retaining wall neglected five important question and the solution method，for reference in engineering construction.

Soft soil；retaining wall；embankment；the problem；The solution，

TM62

B

1006-7345(2014)06-0128-03

2014-11-30

徐國勝 (1957)，男，高級工程師，云南電網公司，從事輸變電項目巖土工程技術及管理工作 (e-mail)sbd66cn＠163.com。

孔玉畢 (1970)，男，高級工程師，云南省設計院集團勘察分院，從事巖土工程勘察設計工作。