劉海源,張洋溢
(重慶市建筑科學研究院有限公司,重慶 400016)
漿砌塊石擋墻廣泛應用于建筑、道路及綠化邊坡支擋工程中,利用塊石重力來維持邊坡在土壓力作用下的穩定性[1],常見高度為3~15m。其優點為價格低、工藝簡單,缺點為砂漿強度不易控制、整體性一般、抵抗變形的能力較差、占地面積大。在檢測鑒定項目中,塊石擋墻垮塌及變形質量事故頻發,本文以實際工程項目為背景,重點對塊石擋墻開裂原因及通病進行分析,并提出治理方案,可為類似工程提供參考和借鑒。
某工程位于北京八達嶺某山地別墅區,主要建筑為2~4 層剪力墻結構的雙拼、聯排及疊拼別墅,擋墻修建于2015 年左右,已交付使用1~2 年。2016 年7 月19 日—21 日,八達嶺因遭遇強降雨,致使山地別墅區部分漿砌塊石擋墻和小區道路路基出現開裂及變形情況。經現場踏勘和查閱勘察資料得知,小區場地多為耕土、黃土狀粉土、粉質黏土,其間分布有角礫夾層,下部為碎石,局部地段揭露花崗巖。其中,耕土層不能作為持力層,已全部清除。黃土狀粉土及粉質黏土層廣泛分布于整個建筑場地,厚度在5.0~20.0m 之間,土層總體稍密-中密狀,局部砂性較強,局部含小礫石,無光澤反應,干強度及韌性低,場地土為中軟土,具輕微濕陷性,可以作持力層。另外,不同部位土體壓縮差異性較小,綜合評價為均勻土質地基。
場地內無不良地質作用,未發現有地下墓穴、防空洞,無環境地質問題,場地和地基穩定,較適宜工程建設,地區標準凍深為1.20m。
通過檢查垮塌段擋墻,發現雖然漿砌塊石擋墻表面塊石規則平整、勾縫砂漿完整飽滿。但通過擋墻裂縫卻發現其內部塊石破碎、棱角突出,塊石間砂漿較少(局部未見砂漿),塊石間未有效粘結,造成塊石擋墻整體性較差;通過觀察墻背填土,發現塊石擋墻未按要求設置反濾層或反濾包,大部分泄水孔未見水漬,表明泄水孔已被堵塞。2016 年7 月19 日—21 日,北京八達嶺因遭遇強降雨,致使排水不暢,導致擋墻張裂及局部垮塌。
根據現場擋墻開裂變形情況,將其分為三類進行處理。
(1)第一類擋墻:塊石擋墻砂漿較飽滿,裂縫較小,且墻身無外傾和外鼓情況,墻頂圍墻未開裂,整個擋墻無滑移和傾倒跡象,沒有發現存在垮塌風險(圖1)。對于此類擋墻,首先清除裂縫附近的砂漿,若發現裂縫較深或內部砂漿缺失,則先采用墻身滲入性注漿[2],后再對墻身采取勾縫的方式進行處治,若裂縫較淺則直接采用墻身勾縫的方式進行處治。

圖1 第一類擋墻(墻身細裂縫)
(2)第二類擋墻:塊石擋墻砂漿不飽滿,裂縫較大,且墻身存在外傾和外鼓情況,墻頂圍墻開裂嚴重,整個擋墻存在局部垮塌風險(圖2)。對于此類擋墻,采用新增鋼筋混凝土壓頂梁[3]、片墻和土層錨桿[4]的方式處治。該處治方式通過新增壓頂梁和板墻增強了塊石擋墻的整體性,通過新增土層錨桿增強了塊石擋墻的水平抗力。

圖2 第二類擋墻(墻身外鼓、開裂)及其處理方案
(3)第三類擋墻:塊石擋墻砂漿不飽滿,擋墻較高且裂縫較大,擋墻局部已垮塌。對于此類擋墻,應對垮塌段塊石擋墻進行恢復后,再采用墻背填土注漿[2],新增鋼筋混凝土壓頂梁[3]、片墻和土層錨桿[4]的方式處治。該處治方式通過墻背填土注漿既可以提高墻背填土的C、ψ 值,減小填土的側向土壓力,又可以封閉填土內的排水通道,固結土體,增強填土整體性[5];通過壓頂梁、片墻和土層錨桿增強了塊石擋墻的整體性和水平抗力;通過增大基腳和基腳處錨桿,增強了擋墻基礎和其本身的穩定性(圖3)。

圖3 第三類擋墻處理方案
以上所有處理方式均建立在對擋墻墻頂重新設置泄水溝和墻身重新設置泄水孔的基礎上。泄水孔通過鉆150mm 直徑、上傾5%的鉆孔后塞入反濾包,再修補形成Φ100mm 的PVC 管封閉的泄水孔。
(1)經上述多種方式處理后的既有塊石擋墻,距今已多次經受住特大暴雨的考驗,表明經處治后,既有塊石擋墻可以良好地完成其建筑功能。
(2)現階段采用塊石擋墻的主要原因為成本較低、工藝簡單、施工方便。但面臨的主要問題是塊石擋墻屬剛性擋墻,整體性和抵抗變形的能力較差,其破壞均為局部破壞及垮塌,并未充分發揮重力式擋墻的抗滑移和抗傾覆能力,所以在對整體性和安全性要求較高的項目中,建議采用塊石混凝土擋墻來替代。
(3)邊坡擋墻的處治方式一般可分為減荷、束腰和壓腳三種。針對項目特點,在無減荷和壓腳條件下,運用多種處治方式,如注漿改良土性、封閉排水通道、減小側向土壓力,以及板墻和壓頂梁增強整體性,土層錨桿增加水平抗力,在基本不影響擋墻空間占用和使用功能的情況下,方便快捷地解決了既有塊石擋墻的加固處治問題,可為類似工程中出現的問題提供解決思路。
本文發現的既有塊石擋墻的垮塌原因,如整體性差、抵抗變形能力差、泄水孔堵塞等在工程項目中均較為常見,具有一般普遍性[6]。針對這些既有塊石擋墻問題采取的處治措施,如土體注漿、板墻、壓頂梁、土層錨桿、基腳擴大和重新設置泄水孔等方式,既解決了工程問題,又未影響建筑功能。重慶屬山地地區,塊石及條石擋墻在建筑、道路、綠化項目中較為常見,遭遇暴雨時事故頻發,本文提出的處治方式經濟性好、擾動和影響小,具有良好的參考價值,可供重慶地區類似的擋墻治理借鑒。