某擋土墻險情分析及排危加固技術分析

仇靜文

（婁底市水利水電工程建設有限責任公司，湖南 婁底 417000）

引 言

擋土墻使用年限的不斷增加，會產生一定的安全隱患，長此以往就會出現擋土墻的損壞甚至事故，因此，擋土墻的日常維護過程中要加強險情分析的力度，確保能夠及時發現安全隱患，及時排除安全隱患。在排除擋土墻安全隱患的過程中應該采取科學合理的排危加固技術措施才能及時排除險情，保證擋土墻的正常使用，不會將隱患忽視釀成災難[1-4]。因此，研究擋土墻險情分析技術，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，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為270 m，防洪警戒線設置的是177.5 m。該河段的擋土墻的主要形式是防洪擋土墻，常年經受河水的沖刷和侵蝕，同時擋土墻大多時候處于水位線之下，對于擋土墻的維護和險情分析帶來了較大的困難，還有就是隨著季節的變化該處擋土墻還要經受水位升高降低的底部壓力，因此擋土墻的受力狀態極其復雜，產生破壞的可能性極大，由此可見，必須加強險情分析，發現安全隱患制定切實可行的排險加固措施，保證擋土墻的穩定運行。

2 擋土墻的險情

2.1 河道水文資料分析

首先根據該河道的水文資料分析計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，通過計算結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鍵，因此我們在進行擋土墻的運行維護過程中應該重點進行關注，及時發現擋土墻存在的安全隱患，并且需要加快對上述兩段河道改造擴建的步伐，達到零險情的程度。

2.2 河道的整治

通過河道的整治也可以就河道擋土墻進行險情分析，包括改建人行混凝土拱橋、拆除阻礙河水流動的箱涵、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，降低河水對擋土墻的正面壓力，降低出現擋土墻損壞的幾率。由于河道淤積的污泥清理過程中未對擋土墻進行保護，清理工程進行過程中就已經出現了多處的破損等險情，比如擋土墻由于地下水的壓力空鼓、由于側面受到較大的應力出現擋土墻表面的開裂、由于水位的波動使得擋土墻出現下沉等，期間出現了40 m 的擋土墻坍塌，被迫停止了河道的清污作業，及時采用袋裝的圖示沙子對擋土墻的坍塌部位進行補救，深埋擋土墻的地基和墻腳，控制擋土墻的險情。由于該河道原來的通流截面是V 字形，后來因工程需要對河道兩岸進行了擋土墻的修筑，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位置的浮土和排污混凝土箱涵，使得擋土墻出現懸空的狀態，受力極不穩定，結果如圖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行情況，需要對河道進行極為詳細的現場勘察，得到真實可靠的數據資料，完成科學合理的數據分析和處理，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果顯示的是3.75～11.8 m，擋土墻的基礎巖層包括土質和巖石兩種成分，分別占六成和四成，可以通過上述的勘察結果得出擋土墻所處的狀態，就目前情況來看擋土墻基礎的外立面處于裸露并且懸空狀態，不利于擋土墻的安全穩定運行，因此，存在一定的險情。

2.4 擋土墻受力分析

2.4.1 擋土墻的設計施工

河道設計之初是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計是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計規范屬于20 世紀80 年代，選用的是直立重力式的擋土墻結構，該結構相較于最新的標準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，理論上已經不能滿足擋土墻安全穩定運行的需要，甚至已經接近擋土墻所能承受的極限平衡狀態，通過計算改進河道的截面形狀，可以提高河道的通流能力，事實證明該河道能夠經受住洪水沖刷，滿足泄洪的要求。

2.4.2 排污混凝土箱涵

河道中應用的混凝土箱涵多為20 世紀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墻身下部和基礎，提高擋土墻的抗滑移和抗傾覆的能力，經過特大洪水的洗禮依然安然無恙，由此可見混凝土箱涵對于擋土墻的保護是有效的，因此擋土墻的運行維護過程中需要著重設計混凝土箱涵的尺寸和位置，充分發揮其保護擋土墻抵抗洪水的能力。

2.4.3 擋土墻肩上排污管道

擋土墻上設計的排污管道主要是埋設于墻背的填土內，排污管的直徑約為0.8 m，埋入地下大概3 m。由于排污管道鋪設過程中需要進行擋土墻后的土壤開挖，部分位置回填夯實不夠的話后期的土壤沉降較為嚴重，甚至降水過多的時候會有雨水流入其中，沖垮擋土墻，同時排污管道的裸露，也會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管道的開裂或滲漏，進而增加擋土墻墻背的外在壓力，嚴重的導致擋土墻的坍塌損毀。

2.4.4 河床清淤

河床清淤是保證河床正常運行的重要工作，需要遵守相關的規范要求，不然就會產生附加的影響，比如不按照規定進行清淤導致擋土墻表層的浮土和混凝土箱涵就會導致擋土墻墻趾的裸露和懸空等缺陷，增加擋土墻的風險。因此我們在進行河道清淤的過程中首先要制定合理科學的清淤方案，然后進行方案的評審和審批，最后根據方案編制作業指導書，用于指導河床的清淤作業。

3 排危加固技術分析

3.1 堆土護基

為了保護擋土墻正常運行，目前采用袋裝土石對擋土墻基礎位置進行堆砌，能夠滿足擋土墻的穩定，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范圍廣、操作簡單、成本低等優點，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技術，將巖石地基和擋土墻進行人為的加固，使其在承受洪水的過程中能夠牢固穩定。該排危方法具有方便易行、成本低廉、質量好保證、施工效率高、勞動強度低等優點。

3.3 鋼筋混凝土墻板

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

4 結 語

擋土墻的起源于1980 年左右，其應用越來越廣，技術越來越成熟，河道擋土墻的運行維護應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情，連接擋土墻的運行狀況，最后制定合適的排險措施，確保河道擋土墻的安全可靠運行。