抗震設防區擋墻基礎凈距不足時的應對措施研究

劉洋宇　王亮

【摘 要】位于穩定斜坡的擋墻，其墻趾距斜坡面的最小水平距離應根據斜坡的地質情況、坡度等確定。當安全凈距不能滿足要求時，需采取有效措施確保結構安全，論文結合實際工程總結了需考慮的因素，并提出多種方案進行對比分析，選擇最優方案。

【Abstract】The minimum horizontal distance from the slope of the retaining wall on the stable slope should be determined according to the geological condition and slope of the slope. When safety net distance cant meet requirements， effective measures to ensure the safety of structure are required. Combined with existed projects， this paper summarizes the factors to be considered and puts forward a variety of solutions with contrasts and analysis in order to choose the best one.

【關鍵詞】抗震設防區；不利地段；安全凈距

【Keywords】 earthquake fortification zone； unfavorable areas； safety net distance

【中圖分類號】TU198 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0183-02

1 引言

抗震設防山區場地、邊坡的穩定是道路選線和結構選址的首要問題，特別對于高烈度區。合理選擇對抗震有利的場地，避開不利地段，是避免地震引起地表錯動與地裂、滑坡等危害的有效手段[1]。

位于穩定斜坡地面的擋墻，在穩定性驗算符合規范要求的前提下，應考慮坡體與結構物一起滑動的可能；為防止地基剪切破壞，結構物墻趾距斜坡面凈距也需滿足。當凈距不滿足要求時，需要采取措施處理。

2 邊坡整體滑動穩定驗算及墻趾凈距要求

2.1 圓弧滑動面法

假定滑動面為圓弧形，將滑體內土體分為若干垂直條塊，每塊土體的重量為Qi，土體的下滑力為Ti；土體的抗滑力由垂直于弧面的力Ni乘摩擦系數tanψ及整個圓弧面上土體的內聚力C組成。

3 工程實例

3.1 工程概況

某二級公路位于西雙版納，道路沿江而建，處 8°設防區，基本地震加速度值0.2g。

3.2 現場情況

K0+655～K0+740段為半填半挖路基，路基左側開挖山坡，原地面坡角50°，右側為局部填方，設路肩擋墻，擋墻右下方為尚在通行的老路。新、老路高差14m，其間坡角60°。保證最小埋深前提下，墻趾外緣距斜坡的凈距不能滿足要求。初步設想：將路往左邊靠山側移動以滿足設計路寬，但此段路及前后路段所在邊坡均較陡，移線會導致開挖量增大而產生高邊坡，同時線形的銜接不順。因此，否定此法。

3.3 案例分析

3.3.1 驗算分析因素

現場揭露擋墻所在邊坡坡高14m，坡度60°，強風化板巖，巖體較破碎，呈少量碎塊狀結構，節理較發育，部分區域覆蓋植被，坡體基本穩定，系十年前老路施工時開挖形成。在該邊坡新建擋墻，需考慮以下因素：

①突出地形對地震動參數的放大作用。當在強風化巖石的陡坡等抗震不利地段建造結構時，應估計不利地段對設計地震動參數產生的放大作用，其水平地震影響系數最大值應乘以由突出地形高度、坡降角度及場址距突出地形邊緣的相對距離等確定的增大系數λ，取1.1～1.6，根據計算，本段可取1.3。

②主動土壓力增大系數ζ。本段路肩擋墻平均高度為7m，取ζ=1.1。

③重要性系數。對擋墻的失效可能導致嚴重地質災害的重要的擋土墻，采取恰當的重要性系數。由公式γ0S≤R，此處γ0取1.05。

④發震斷裂帶。由地勘報告，本地區區域地質構造存在中強震發震斷裂帶，易發生地表位錯，屬于抗震危險地段，設計時應采取構造措施。

⑤墻趾安全凈距。邊坡附近的構造物基礎應進行抗震穩定性設計，基礎與土質、強風化巖質邊坡的邊緣應留有足夠的距離，其值應根據設防烈度的高低確定，并采取措施避免地震時地基基礎的破壞。

⑥水壓力。此段路位于電站上游的淹沒區，正常蓄水位位于新、老路高程之間。當在老路修建高擋墻時，需要考慮水庫蓄水時的計算水位的浮力及動、靜水壓力，以及水對擋墻基底土質以及填料力學性能帶來的影響。

⑦摩擦角修正。邊坡穩定性驗算時，有關的摩擦角應按設防烈度的高低修正。

⑧地基承載力。在確定地基承載力時，一般是按照地面為水平的情況下確定的，因而當地基為傾斜土坡時，予以適當折減。

⑨氣候因素。當地雨季長、雨水集中、雨量大，水是導致邊坡失穩的重要因素，因此應考慮其對邊坡穩定的不利影響。

3.3.2 方案比選

通過踏勘和論證，共提出以下四個方案。

①將原設計重力式擋墻改為衡重式擋墻，通過改善填料性能、增大基底摩擦系數，增設凸隼等措施減少主動土壓力，對截面優化，并從老路修建一道貼坡擋墻對上擋墻護腳。

②改變過壩公路路肩擋墻形式，將原設計的重力擋墻改為扶壁擋墻，減少墻趾外伸寬度，滿足凈距要求。

③直接從下方老路做擋墻，但考慮老路較窄，為保證老路行車寬度，擋墻只能盡量靠近山坡，若做路堤擋墻高度為12m，而路肩擋墻高度為15m，均屬于高擋墻。

④為保證墻趾凈距要求，采取增加擋墻高度，加大埋深的方法。

3.3.3 方案選擇

從安全、適用、經濟等原則對比分析，結合施工設備、人員技術等情況，決定采用第一種方案：設置一定厚度且墻頂高于墻趾一定高度的護面墻解決墻趾至邊坡邊緣凈距不足的問題，而且有質量保障的人工護面墻比同厚度的原始強風化板巖坡體要穩定和耐久；護面墻對坡腰進行封閉，防止坡體風化，增強邊坡整體穩定[2]。

設計時：每15m設一道縫，減小不均勻沉降帶來的危害；設置完善的排水措施加強排水，減小水對擋墻穩定性的影響；對上擋墻基坑，澆筑10cm厚度的混凝土墊層，增強摩擦、保證傳力均勻。

驗收時：嚴格執行參建各方基坑驗槽，認真的技術交底，從思想上重視，確保工程安全。

施工時：嚴格根據設計及施工規范要求執行。

現場運營情況看，處理效果良好。

4 結論

本文通過工程實例，研究當穩定的原始邊坡不滿足墻趾側向凈距要求時，設計及施工上需要考慮的因素，并提出一些參考方案。對不穩定斜坡、存在液化土和軟土地基的設防區結構，需更嚴格的驗算，采取更有效的措施。

總之，遇有位于山坡、山頂的結構時，需特別注意不利地段對其抗震性能的影響，應進行邊坡穩定性評價、分析，并采取安全措施。

【參考文獻】

【1】GB50007-2011建筑地基基礎設計規范[S].

【2】GB 50330-2013建筑邊坡工程技術規范[S].endprint