重力式混凝土擋土墻滑移處理技術(shù)要點

熊瑞 趙曉 中交水運規(guī)劃設(shè)計院有限公司

1.項目概述

某工程內(nèi)河航道采用Ⅲ級航道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建設(shè)規(guī)模為擴挖航道17k m，航道底寬45m，設(shè)計水深4.0m，航道兩側(cè)均采用護(hù)坡結(jié)構(gòu)，其中重力式混凝土擋土墻14.4km。重力式混凝土擋土墻基礎(chǔ)采用小木樁進(jìn)行地基處理，墻身混凝土采用C25素混凝土，擋土墻靠河側(cè)采用模袋混凝土壓腳，擋土墻結(jié)構(gòu)圖見圖1，施工后效果見圖2。

圖1 擋土墻結(jié)構(gòu)圖

圖2 擋土墻施工后效果圖

圖3 擋土墻滑移后狀態(tài)

圖4 頂推處理

圖5 頂推初步效果

2.擋土墻滑移原因分析

本工程重力式擋土墻墻后土方回填過程中，約300m重力式擋土墻發(fā)生不同程度的滑移，最大滑移距離約3m，墻體未發(fā)生傾覆。引發(fā)這一問題的原因是多種多樣的，有客觀條件的原因，也有主觀層面的問題，具體可歸為下述幾方面：

2.1 客觀層面原因

2.1.1 地形地質(zhì)原因

部分航道岸邊的土質(zhì)較差，主要由粉土、粉細(xì)砂等組成，位于江河湖邊，土壤中水分含量高，土壤的壓縮性高，土的承載能力相對較弱，容易出現(xiàn)擋墻滑移的現(xiàn)象。

2.1.2 水文和氣候原因

墻后回填土期間處于汛期，長時間的強降雨，導(dǎo)致航道護(hù)岸重力式擋墻內(nèi)部的填土被雨水浸泡后，墻后土壓力明顯提高，土體抗剪切力能力直線下降，進(jìn)而出現(xiàn)航道護(hù)岸重力式擋墻的滑移。

2.2 主觀層面問題

2.2.1 施工不規(guī)范

施工缺乏規(guī)范性也是導(dǎo)致航道護(hù)岸重力式擋墻滑移的重要原因。比如，在施工中縱容大噸位車輛在護(hù)岸墻邊頻繁來往；墻體回填的材料選擇未能按照設(shè)計要求選擇內(nèi)摩擦角大的材料進(jìn)行回填，而是采用含水量較高的粘性土壤作為回填的材料；擋墻倒濾結(jié)構(gòu)排水管堵塞嚴(yán)重，排水不暢[1]；施工中擋墻后的堆土太高，而且距離過近，基礎(chǔ)下的原狀土體受到了擾動和液化，影響了地基的承載性。以上所有施工中的問題，都是導(dǎo)致航道護(hù)岸重力式擋墻滑移的關(guān)鍵原因。

2.2.2 過程管理的原因

施工和監(jiān)理單位管理不到位，在對航道護(hù)岸重力式擋土墻沉降位移測量過程中，未能嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，甚至部分施工和監(jiān)理人員在發(fā)現(xiàn)問題時未能及時匯報，致使錯過最佳的補救時機，而后導(dǎo)致?lián)跬翂频膿p失。

3.擋墻整改方案比選

方案一：針對擋墻滑移段進(jìn)行拆除重建。拆除重建的優(yōu)點是墻體外觀整體性好；缺點是墻體破碎困難，破碎后建筑垃圾處理量大，擋墻重新澆筑工程量大，工期較長，施工費用高。

方案二：針對擋墻滑移段后方做錨定墻，擋墻鉆孔，采用千斤頂將擋墻向后張拉就位。該方案的優(yōu)點是擋墻破碎工程量小，擋墻不需要重新澆筑；缺點是擋墻修復(fù)后外觀整體性較差，擋墻后方錨定墻靠近黃委防洪大堤，水利管轄范圍內(nèi)建設(shè)錨定墻需重新申請施工許可，報建報批手續(xù)煩瑣，協(xié)調(diào)工作難度大，施工工期不可控，施工費用較高。

方案三：針對擋墻滑移段進(jìn)行頂推就位。該方案的優(yōu)點是對擋墻局部進(jìn)行切割，擋墻破碎工程量小，擋墻不需要重新澆筑，施工紅線范圍內(nèi)作業(yè)，施工協(xié)調(diào)工作量小，施工速度快，施工費用較低；缺點是擋墻修復(fù)后外觀整體性較差，擋墻就位后，地基處理難度較大。

經(jīng)綜合考慮以上三個整改施工方案，經(jīng)各參建方共同協(xié)商，在不影響航道使用功能的前提下，綜合考慮施工工期、工程整改造價以及施工可操作性等因素，最終確定按照方案三進(jìn)行整改。

4.重力式擋土墻滑移處置措施

按照以上整改方案，我部采取每15m一段用4臺300t千斤頂頂推復(fù)位的施工方式，最終將擋土墻全部恢復(fù)至原始位置并達(dá)到設(shè)計要求。具體方案如下：

（1）將墻后回填土全部卸載并清理至結(jié)構(gòu)底板底標(biāo)高使底板全部露出，并利用回填土在墻前做一道5米寬、3米高的土堤，土堤回填過程中需分層壓實，每層回填土虛鋪厚度不宜大于30cm，回填土含水率控制在12%-15%，壓實度不低于90%。壓實好的土堤作為千斤頂頂推的背墻。

（2）由于該段在▽33m左右有一滲水層，滲水量較大，局部有流沙現(xiàn)象，考慮墻前土堤穩(wěn)定和下一步的施工操作方便，在墻前每隔50m打設(shè)1口18m-20m深的降水井，施工過程中需連續(xù)降水，保證此段整改期間干地施工。

（3）降水穩(wěn)定后，在頂推背墻內(nèi)側(cè)豎直滿鋪長＊寬＊厚為1500＊100＊3cm的鋼板，鋼板與土堤縫隙采用回填砂處理，鋼板前鋪設(shè)400 型工字鋼梁（使背墻整體均勻受力），鋼梁與重力式擋墻之間留足千斤頂和鋼板墊塊空間。每個結(jié)構(gòu)段均勻分布4個300 t千斤頂同時操作，對擋墻施加頂推，每次頂推距離18～20cm，直至整段擋墻復(fù)位為止。針對在頂推復(fù)位過程中的墻體卡偏現(xiàn)象，我們將采取局部破除處理。當(dāng)頂推復(fù)位后，采用C30微膨脹細(xì)石混凝土澆筑恢復(fù)。

（4）基礎(chǔ)處理方法。重力式擋墻通過滑移復(fù)位，基礎(chǔ)底部土基受到破壞，為了增加基礎(chǔ)承載力，采用在基礎(chǔ)底部高壓注漿固結(jié)的方法。高壓注漿孔間距不大于1m，深度不小于2m。每次注漿飽滿，水灰比不大于0.6，加大基底抗滑能力。

（5）重力式擋墻復(fù)位后抗滑措施。

①該段重力式擋墻復(fù)位后，通過高壓注漿固結(jié)加強基礎(chǔ)底部承載力，高壓注漿采用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥，注漿壓力不小于20Mpa。為預(yù)防因重力式擋墻前趾土體破壞導(dǎo)致抗滑系數(shù)不足，我部擬采用在重力式擋墻的前趾打設(shè)6m長的200mm工字鋼進(jìn)行加固，間距2.5m。前趾工字鋼打設(shè)完成后與模袋頂格梗混凝土澆筑為一個整體，增強抗滑力。②墻后土的回填也是重力式擋墻的增加抗滑系數(shù)的一項重要施工措施。在本次墻后回填施工時，因在▽33m處有滲水層，控制▽33m滲水向下滲流，影響基底摩擦系數(shù)，為增大回填土內(nèi)摩擦角[2]，我部將采取分層回填壓實的施工方法，在▽34m以下回填時，回填土摻入4%～6%的石灰土進(jìn)行回填，分層回填壓實虛鋪厚度不大于30cm，回填土標(biāo)高每隔50cm鋪設(shè)一層土工格柵，以加強回填土壓實后的整體性，確保回填質(zhì)量，減小墻后主動土壓力。③對擋墻倒濾結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行疏通，墻后回填土過程中同步施工倒濾結(jié)構(gòu)，以免墻后土體含水量過大導(dǎo)致土體液化引起墻體滑移。④擋墻修復(fù)完成后，設(shè)置沉降位移觀測點，及時進(jìn)行沉降位移觀測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

（6）擋墻復(fù)位加固后，沉降縫按設(shè)計要求留設(shè)，局部標(biāo)高、平面位置不滿足設(shè)計及規(guī)范要求之處，為保證墻體線型統(tǒng)一美觀，統(tǒng)一進(jìn)行鑿毛，重新支模澆筑，使外觀平順一致，滿足設(shè)計要求。

經(jīng)過一系列整改工作，經(jīng)各參建單位共同驗收，滿足航道使用功能要求[3]。

5.結(jié)語

總而言之，航道護(hù)岸重力式擋墻滑移的原因多種多樣，但事實上氣候、水文等客觀條件很難改變，因此解決航道護(hù)岸重力式擋墻滑移問題的對策仍集中在主觀因素的改變方面。筆者相信，通過對施工工藝的選擇、施工材料的合理選用、施工質(zhì)量的嚴(yán)格把關(guān)等一系列的努力，航道護(hù)岸重力式擋墻滑移問題，定能有效避免。