某集團(tuán)圍墻加固方案驗(yàn)算

榮 杰

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

某集團(tuán)圍墻加固方案驗(yàn)算

榮 杰

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

結(jié)合工程案例，通過對(duì)山西黃土地區(qū)高差較大砌體墻的抗滑移驗(yàn)算及抗傾覆驗(yàn)算，驗(yàn)證了該工程采用的加固方案的可行性，不但為廣大同類型砌體墻的施工提供了理論依據(jù)，而且為相似工程的質(zhì)量問題提供了解決辦法。

砌體，擋土墻，抗滑移，抗傾覆

1 工程概況

某集團(tuán)圍墻為實(shí)心磚砌墻，其中北側(cè)圍墻長(zhǎng)112.5 m，東側(cè)圍墻長(zhǎng)90 m，南側(cè)圍墻長(zhǎng)64.7 m。 圍墻地基挖深400 mm，寬1 100 mm采用原土夯實(shí)，300 mm厚3∶7灰土夯填地基。圍墻基礎(chǔ)采用實(shí)心磚基礎(chǔ)，坐底寬為500 mm，高度1 000 mm；二步磚砌基礎(chǔ)厚370 mm，砌筑高度1 150 mm；上部實(shí)心磚圍墻厚240 mm，高2 500 mm，砌筑砂漿全為M10水泥砂漿。廠區(qū)院內(nèi)為填方區(qū)，地坪高度與太榆路基本相平，廠區(qū)圍墻外為原有耕地，地勢(shì)較低，圍墻內(nèi)外地坪高差約2 m。

廠區(qū)圍墻于2014年11月前砌筑和抹灰施工完成，于2015年3月發(fā)現(xiàn)北側(cè)圍墻向外傾斜約30 mm，并有豎向裂縫，東側(cè)、南側(cè)圍墻墻體局部位置有少許傾斜，無裂縫。

2 加固措施

1)北側(cè)圍墻加固措施(傾斜段：240 mm厚墻體拆除，下部基礎(chǔ)加固)。

a.加固順序：采取分段拆除、分段加固施工的方法，由東向西進(jìn)行，每次拆除30 m～50 m，外圍設(shè)臨時(shí)圍擋，待第一段施工完成后施工后續(xù)各段。

b.圍墻內(nèi)側(cè)基槽底部開挖寬度1 550 mm(增加的基礎(chǔ)寬度750 mm，工作面寬度800 mm)，邊坡放坡系數(shù)1∶0.5，底標(biāo)高至原灰土墊層底。

c.首先在基底回填截面為750 mm×300 mm的3∶7灰土，然后澆筑截面為750 mm×300 mm的C15混凝土墊層，墊層頂標(biāo)高與原有基礎(chǔ)底標(biāo)高相同。

d.在原有砌體基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)設(shè)拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)鋼筋采用化學(xué)植筋，水平間距1 000 mm、豎向間距250 mm，拉筋的直徑為8 mm，長(zhǎng)度為500 mm。

e.在新澆筑的墊層上距原砌體基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)120 mm的位置砌筑下部厚度為630 mm，頂部厚度為370 mm實(shí)心磚基礎(chǔ)。砌筑時(shí)將化學(xué)植入的鋼筋按照墻壓筋的要求埋設(shè)到砌體基礎(chǔ)里。在新舊基礎(chǔ)之間120 mm寬的縫隙內(nèi)澆筑C15細(xì)石混凝土。在新舊砌體基礎(chǔ)頂部澆筑寬度為860 mm，高度為200 mm的鋼筋混凝土帶，混凝土帶頂標(biāo)高與原圍墻基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15，內(nèi)配6根φ10的縱向鋼筋，橫向鋼筋為φ10間距為300 mm的鋼筋網(wǎng)片。

f.基礎(chǔ)施工完成后，基礎(chǔ)外側(cè)回填3∶7灰土至地坪標(biāo)高。

g.在鋼筋混凝土帶上按照原位置重新砌筑圍墻，圍墻壁柱370 mm×370 mm，中心距4 m。

h.在新砌筑的圍墻上沿圍墻長(zhǎng)度方向每20 m設(shè)置一道豎向通長(zhǎng)伸縮縫，伸縮縫寬度20 mm，伸縮縫內(nèi)填充20厚的聚苯板。伸縮縫兩側(cè)為雙壁柱。在圍墻抹灰完成后，將伸縮縫處填充瀝青砂漿。

2)東側(cè)、南側(cè)圍墻加固措施(上部不拆除，加固基礎(chǔ))。

a.加固順序：東側(cè)的圍墻由北向南，南側(cè)的圍墻由東向西，分段每次按30 m～50 m，進(jìn)行土方開挖、加固。

b.圍墻內(nèi)側(cè)基槽底部開挖寬度1 550 mm(增加的基礎(chǔ)寬度750 mm，工作面寬度800 mm)，邊坡放坡系數(shù)1∶0.5，底標(biāo)高至原灰土墊層底。

c.首先在基底回填梯形截面為750 mm×(150 mm+50 mm)的3∶7灰土，然后澆筑梯形截面為750 mm×(250 mm+100 mm)的C15混凝土墊層，墊層頂標(biāo)高與原有基礎(chǔ)底標(biāo)高相同。

d.在原有砌體基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)設(shè)拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)鋼筋采用化學(xué)植筋，水平間距1 000 mm、豎向間距250 mm，拉筋直徑為8 mm，長(zhǎng)度500 mm。

e.在原有圍墻基礎(chǔ)(墻厚370 mm)頂部，沿圍墻長(zhǎng)度方向間距1 500 mm的位置剔鑿厚度為370 mm、高度為200 mm、寬度為240 mm的方洞，洞頂標(biāo)高與圍墻基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同。

f.在新澆筑的墊層上距原砌體基礎(chǔ)120 mm的位置砌筑下部厚度為630 mm，頂部厚度為370 mm砌體基礎(chǔ)。砌筑時(shí)將化學(xué)植入的鋼筋按照墻壓筋的要求埋設(shè)到砌體基礎(chǔ)里。在新舊基礎(chǔ)之間120 mm寬的縫隙內(nèi)澆筑C15細(xì)石混凝土。在新砌體基礎(chǔ)頂部澆筑寬度為490 mm，高度為200 mm的鋼筋混凝土帶，內(nèi)配4根φ10的縱向鋼筋，橫向φ10間距為300 mm的鋼筋網(wǎng)片，在預(yù)先鑿好的洞內(nèi)通長(zhǎng)橫向埋設(shè)3根。

g.新圍墻基礎(chǔ)施工完成后，基槽回填3∶7灰土至內(nèi)側(cè)地坪標(biāo)高。

h.在東側(cè)圍墻的中間部位選好伸縮縫的位置后，將局部墻體拆除，重新加壁柱并留伸縮縫，縫寬20 mm，縫內(nèi)填充20厚的聚苯板。在圍墻抹灰完成后，將伸縮縫處填充瀝青砂漿。

i.南側(cè)圍墻：在新舊圍墻交接處進(jìn)行局部拆除，重新加雙壁柱并留伸縮縫，縫寬20 mm，伸縮縫內(nèi)填充20厚的聚苯板。在圍墻抹灰完成后，將伸縮縫處填充瀝青砂漿。

3 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

1)北側(cè)圍墻段：加固詳圖如圖1所示。

參數(shù)選擇：根據(jù)GB 50007—2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范6.6.3條，6.6.5條，6.6.5-1，6.6.5-2，附錄L。

機(jī)紅磚容重：1 600 kg/m3。

水上粉質(zhì)粘土重度：γ=19.4 kN/m3。

主動(dòng)土壓力增大系數(shù)：Ψc=1.0。

擋土結(jié)構(gòu)高度：h=2 150 mm。

主動(dòng)土壓力系數(shù)：ka=0.39,a0=0,a=75,=0.5φk=0.5×18=9。

抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算：

Ea=Ψcγh2ka/2=19.4×2.15×2.15×0.39/2=17.4 kN/m。

Gn=G×cosa0=(1.32+0.99)×2.15×16/2=39.732 kN/m。

Gt=G×sina0=0。

Eat=Easin(a-a0-)=17.4×sin66°=15.89 kN/m。

Ean=Eacos(a-a0-)=17.4×cos66°=7.07 kN/m。

u=0.5。

(Gn+Ean)u/(Eat-Gt)=(39.732+7.07)×0.5/(15.89-0)=1.472≥1.3。

結(jié)論：抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算符合規(guī)范要求。

抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：

Eax=Easin(a-)=17.4×sin66°=15.89 kN/m。

Eaz=Eacos(a-)=17.4×cos66°=7.07 kN/m。

xf=b-zcota=1.32-1.075×0.267=1.04。

zf=z-btana0=1.075。

x0=0.7。

(Gx0+Eazxf)/Eaxzf=(39.732×0.7+7.07×1.075)/15.89×1.075=2.07≥1.3。

結(jié)論：抗傾覆穩(wěn)定性符合規(guī)范要求。

2)東側(cè)、南側(cè)圍墻段：加固詳圖如圖2所示。

參數(shù)選擇：根據(jù)GB 50007—2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范6.6.3條，6.6.5條，6.6.5-1，6.6.5-2，附錄L。

機(jī)紅磚容重：1 600 kg/m3。

水上粉質(zhì)粘土重度：γ=19.4 kN/m3。

主動(dòng)土壓力增大系數(shù)：Ψc=1.0。

擋土結(jié)構(gòu)高度：h=2 150 mm。

主動(dòng)土壓力系數(shù)：ka=0.39，a0=0，a=75，=0.5φk=0.5×18=9。

抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算：

Ea=Ψcγh2ka/2=19.4×2.15×2.15×0.39/2=17.4 kN/m。

Gn=G×cosa0=(1.32+0.99)×2.15×16/2=39.732 kN/m。

Gt=G×sina0=0。

Eat=Easin(a-a0-)=17.4×sin66°=15.89 kN/m。

Ean=Eacos(a-a0-)=17.4×cos66°=7.07 kN/m。

u=0.5。

(Gn+Ean)u/(Eat-Gt)=(39.732+7.07)×0.5/(15.89-0)=1.472≥1.3。

結(jié)論：抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算符合規(guī)范要求。

抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：

Eax=Easin(a-)=17.4×sin66°=15.89 kN/m。

Eaz=Eacos(a-)=17.4×cos66°=7.07 kN/m。

xf=b-zcota=1.32-1.075×0.267=1.04。

zf=z-btana0=1.075。

x0=0.7。

(Gx0+Eazxf)/Eaxzf=(39.732×0.7+7.07×1.075)/15.89×1.075=2.07≥1.3。

結(jié)論：抗傾覆穩(wěn)定性符合規(guī)范要求。

由以上計(jì)算分析可知，本加固方案滿足規(guī)范要求。

Check on the group enclose reinforcement scheme

Rong Jie

(Shanxi8thConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030027,China)

Integrating with engineering cases, the paper checks the anti-sliding and anti-overturning of the masonry wall in Shanxi loose region, testifies the feasibility of the reinforcement scheme adopted in the engineering, which not only provides theoretical basis for similar masonry wall construction, but also provides solving methods for similar engineering quality problems.

masonry, retaining wall, anti-sliding, anti-overturning

2015-04-05

榮 杰(1968- )，男，工程師

1009-6825(2015)17-0068-02

TU765

A