軟土地基上建擋墻應(yīng)注意的問題

徐國勝，孔玉畢，王運(yùn)東

(1.云南電網(wǎng)公司，昆明 650011；2.云南省設(shè)計(jì)院，昆明 650000)

軟土地基上建擋墻應(yīng)注意的問題

徐國勝1，孔玉畢2，王運(yùn)東2

(1.云南電網(wǎng)公司，昆明 650011；2.云南省設(shè)計(jì)院，昆明 650000)

通過對軟土地基上建設(shè)填方區(qū)擋墻過程中出現(xiàn)較大位移險(xiǎn)情的工程實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工方面的分析，歸納了軟土地基上建設(shè)擋墻易被忽視的重要問題和解決的方法，供在工程建設(shè)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(qū)擋墻設(shè)計(jì)一般包括抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算及墻體強(qiáng)度計(jì)算，施工方面也是常規(guī)的工序和要求。在普通地質(zhì)條件，不特別高的擋墻工程中，沒有復(fù)雜的巖土工程技術(shù)難題，進(jìn)行了上述設(shè)計(jì)和施工后，擋墻就能正常發(fā)揮作用，但是，在有軟土分布的區(qū)域進(jìn)行擋墻工程建設(shè)，則需要進(jìn)行更多不利因素的分析，并采取相關(guān)措施，才能保證擋墻工程的安全。本文通過一個工程實(shí)例分析總結(jié)，對軟土地基上進(jìn)行擋墻建設(shè)應(yīng)注意的技術(shù)問題進(jìn)行探討，提出解決方法。

1 應(yīng)用實(shí)例

1.1 工程概況

該工程為電壓等級110 kV的室內(nèi)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(biāo)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(jìn)行變電站建筑建設(shè)。

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

圖1 某變電站的巖土物理指標(biāo)

1.2 設(shè)計(jì)方案

對該場地回填土6 m高度后的邊坡支護(hù)方案進(jìn)行了對比分析如下：

1)預(yù)壓+放坡：是最經(jīng)濟(jì)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(wǎng)布置，并在自然地面設(shè)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(yù)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(shí)施；

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

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

4)鋼筋混凝土扶壁式擋墻+樁基礎(chǔ)+拉錨：扶壁式擋墻解決填土支擋問題，

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

圖2 方案4簡圖

為了節(jié)約工期，采用預(yù)制方樁；為更好限制擋墻側(cè)向位移，設(shè)置對拉錨索將2個相對的長邊擋墻相連，在短邊擋墻設(shè)置錨定板錨索，錨索設(shè)于擋墻基礎(chǔ)頂面以上500 mm高度；錨索水平間距為3.0 m，與擋墻扶壁設(shè)置寬度一致，并設(shè)置在扶壁內(nèi)，經(jīng)驗(yàn)算，所設(shè)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(chǎn)生的擠土效應(yīng)及填土附加荷載產(chǎn)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(wǎng)布置，并在自然地面設(shè)置砂礫排水層，以便排走砂井滲出的孔隙水。

對方案3、4進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，2個方案技術(shù)都可行，但方案4在經(jīng)濟(jì)性、安全性和工期等方面均優(yōu)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(chǔ)寬6.1 m，基礎(chǔ)下設(shè)4排預(yù)制方樁，樁斷面500×500 mm，樁長24 m，進(jìn)入硬塑狀態(tài)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(dá)到強(qiáng)度后，但在拉錨索及錨定板錨索未實(shí)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(shè)計(jì)標(biāo)高以上有部分超填現(xiàn)象，隨后擋墻出現(xiàn)水平變形，墻頂水平位移量約60 mm，強(qiáng)身稍有向外傾斜，在沉降縫位置，擋墻錯開，部分墻體出現(xiàn)細(xì)微裂縫，且水平位移還在繼續(xù)加大。出現(xiàn)擋墻變形較大的問題后，經(jīng)過現(xiàn)場踏勘調(diào)查和分析，立即采取了下述幾項(xiàng)主要處理措施：

1)對擋墻采取連續(xù)變形監(jiān)測措施，監(jiān)測擋墻變形趨勢；

2)將墻頂背后寬度10 m范圍內(nèi)的超載回填土卸載；

3)對擋墻前進(jìn)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(jīng)過局部修復(fù)繼續(xù)使用。

圖3 四個水平位移監(jiān)測點(diǎn)的墻頂變形曲線

險(xiǎn)情發(fā)生后進(jìn)行了連續(xù)4個月的變形觀測，對其中4個有代表性的觀測點(diǎn)的觀測結(jié)果進(jìn)行整理，形成變形曲線如圖3。觀測結(jié)果表明，處理完成后約20天開始，墻頂水平變形逐漸趨于穩(wěn)定，墻頂最大位移達(dá)到約180 mm，加上初期變形60 mm，墻頂水平位移最大點(diǎn)的變形量約240 mm。

2 結(jié)束語

綜上所述，軟土地基上建設(shè)擋墻除按常規(guī)的方法設(shè)計(jì)和施工以外，應(yīng)注重的問題和解決方法有：

1)在軟土地基上建設(shè)擋墻，即使擋墻不高，也應(yīng)認(rèn)真驗(yàn)算整體穩(wěn)定性，才能確保工程安全可靠。

2)嚴(yán)格控制施工工序和節(jié)奏。

3)軟土地基上的樁基水平承載力低，在擋墻采用樁基時(shí)，需要驗(yàn)算樁基水平承載力是否滿足整體穩(wěn)定的需要，同時(shí)，要適當(dāng)考慮填土后在軟土中產(chǎn)生的側(cè)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(cè)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(biāo)提高，側(cè)向壓力減小。同時(shí)控制填土速度，過快則孔隙水壓力來不及排出，從而產(chǎn)生較大的側(cè)向壓力。

5)加強(qiáng)監(jiān)測檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)位移等變形情況，及時(shí)調(diào)整施工節(jié)奏或采取其他措施。

[1] GB50010-2010，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] GB 50007-2011，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3] GB 50330-2013，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 [S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

王運(yùn)東 (1981)，工程師，云南省設(shè)計(jì)院集團(tuán)勘察分院，從事巖土工程勘察設(shè)計(jì)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(wǎng)公司，從事輸變電項(xiàng)目巖土工程技術(shù)及管理工作 (e-mail)sbd66cn＠163.com。

孔玉畢 (1970)，男，高級工程師，云南省設(shè)計(jì)院集團(tuán)勘察分院，從事巖土工程勘察設(shè)計(jì)工作。