鵬程河現(xiàn)狀漿砌石擋墻安全排查檢測(cè)分析

呂 亮

(深圳市水務(wù)工程檢測(cè)有限公司，廣東 深圳 518000)

1 前 言

河道擋墻式堤防，可以保障河流通航的安全和河道岸坡的穩(wěn)定性。但是，有較多因素可以影響擋墻的穩(wěn)定性，如：擋墻材料、施工工藝、后期養(yǎng)護(hù)等。在正常使用情況下，擋墻也會(huì)產(chǎn)生老化、破壞。擋墻穩(wěn)定性的變化是從局部開始的，并不是整體性的變化。因此，在進(jìn)行擋墻修復(fù)、治理之前，需要對(duì)擋墻進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于穩(wěn)定性較低的擋墻段進(jìn)行治理，對(duì)于穩(wěn)定性滿足要求的擋墻，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)則可繼續(xù)使用。目前，常用的對(duì)既有擋墻安全檢測(cè)的方法主要有地質(zhì)雷達(dá)法、高密度電法以及貫入法。前兩者可以在不損壞既有擋墻結(jié)構(gòu)的情況下完成擋墻的安全檢測(cè)，后者可以獲取擋墻結(jié)構(gòu)當(dāng)前的抗壓強(qiáng)度，從理論計(jì)算的角度分析擋墻的安全性，對(duì)擋墻安全作出定量的評(píng)價(jià)。本文以鵬城河兩岸擋墻的安全檢測(cè)為例，詳細(xì)介紹了3種方法在擋墻安全檢測(cè)中的應(yīng)用。

2 工程概況

鵬城河位于深圳東部濱海地區(qū)大鵬新區(qū)轄區(qū)，屬于深圳九大水系中的大亞灣水系，為大鵬半島直接入海河流。為保障河道駁岸結(jié)構(gòu)安全，需對(duì)擬保留的現(xiàn)狀擋墻進(jìn)行質(zhì)量安全檢測(cè)，檢測(cè)范圍主要為鵬城河河道樁號(hào)0+018～0+203右岸及樁號(hào)1+442～1+846左岸現(xiàn)狀漿砌石擋墻，總長589m。

3 物探法擋墻檢測(cè)

3.1 物探方法布置

地質(zhì)雷達(dá)點(diǎn)測(cè)1901點(diǎn)，地質(zhì)雷達(dá)連測(cè)172.70m，高密度電測(cè)深144點(diǎn)，布置方式如下：

a.在墻頂布置15條地質(zhì)雷達(dá)剖面，天線中心頻率100MHz，點(diǎn)測(cè)觀測(cè)方式，點(diǎn)距0.30m，地質(zhì)雷達(dá)測(cè)點(diǎn)1901點(diǎn)。

b.在墻面布置57條地質(zhì)雷達(dá)剖面，連續(xù)觀測(cè)方式，地質(zhì)雷達(dá)連測(cè)172.70m。

c.在墻后土體布置3條高密度電測(cè)深剖面，點(diǎn)距4～5m，完成高密度電測(cè)深144點(diǎn)。

3.2 物探檢測(cè)結(jié)果

使用高密度電法對(duì)擋墻整體采用物探的方法進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)成果見圖1。根據(jù)物探結(jié)果在G0+018～G0+178段未發(fā)現(xiàn)異常，從圖像上看，在剖面位置38～41m(里程樁號(hào)1+797.6～1+800.6)、深度1.2～2.2m范圍內(nèi)存在土體松散異常，在剖面位置70～75m(里程樁號(hào)1+763.6～1+768.6)、深度1.2～2.2m范圍內(nèi)存在土體松散異常。

根據(jù)右岸0+195.9墻面剖面地質(zhì)雷達(dá)成果圖，在剖面平面位置2.7～3.5m、深度0.4～0.55m范圍內(nèi)存在墻體不密實(shí)異常，見圖2(a)。左岸1+838.8～1+789.3墻頂?shù)刭|(zhì)雷達(dá)成果圖，從圖像上，在剖面平面位置15.0～20.5m(里程樁號(hào)1+818.3～1+823.8)、深度1.2～2.4m存在墻體不密實(shí)異常，見圖2(b)。

圖1 左岸1+838.6～1+588.7墻后土體高密度電測(cè)深成果

4 樁號(hào)G1+826～G1+738段左側(cè)岸墻貫入法擋墻檢測(cè)

4.1 擋墻現(xiàn)狀

該段擋墻長88m，現(xiàn)狀為漿砌石直立擋墻，擋墻河面高度約3.50m，墻頂寬度0.53m，墻趾寬度約0.30m、厚度約0.30m，下方填石。擋墻現(xiàn)狀見圖3。

該段擋墻墻面長有少許植被，平整度較好，墻面勾縫砂漿較為完整，墻身設(shè)有3排排水孔，排水管間距為2.60～3.50m，排距為0.70～1.30m，墻面無滲水、潮濕現(xiàn)象。

圖2 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果

圖3 擋墻現(xiàn)狀

樁號(hào)G1+796～G1+794.2段存在長度為1.8m、寬度約9mm的水平裂縫，見圖4。

圖4 擋墻水平裂縫

清除擋墻抹面砂漿和表層砌筑砂漿，發(fā)現(xiàn)墻體內(nèi)部砌筑砂漿含量較少，砌石有架空現(xiàn)象，見圖5。

圖5 擋墻內(nèi)部砂漿不飽滿

樁號(hào)G1+820處擋墻墻底被破壞出現(xiàn)空洞，塊石懸空松動(dòng)，面積約0.40m2，見圖6。

墻體砌筑砂漿強(qiáng)度推定值為0.9～1.2MPa，見表1。

4.2 擋墻安全評(píng)估

4.2.1 病害特征及實(shí)體檢測(cè)要素分析與評(píng)分

根據(jù)現(xiàn)狀檢測(cè)成果，按照擋土墻安全性的單項(xiàng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該河段擋墻的病害特征要素及檢測(cè)要素進(jìn)行評(píng)分，見表2。

圖6 擋墻墻底破壞掏空

表1 砌筑砂漿貫入法檢測(cè)結(jié)果匯總

表2 擋土墻病害特征要素及檢測(cè)要素安全性單項(xiàng)評(píng)分(第1～7項(xiàng))

由表2可知，樁號(hào)G1+806～G1+786 段左側(cè)現(xiàn)狀漿砌石擋墻砌縫不飽滿密實(shí)，擋墻砌筑砂漿強(qiáng)度低，墻體出現(xiàn)較大裂縫，其單項(xiàng)評(píng)分大于或等于200或多項(xiàng)綜合評(píng)分大于或等于300，可判定該段擋墻為A級(jí)不合格，不再進(jìn)行擋墻安全性驗(yàn)算。

4.2.2 安全性驗(yàn)算與評(píng)分

根據(jù)擋墻檢測(cè)成果，對(duì)樁號(hào)G1+826～G1+806、G1+786～G1+738 段左側(cè)擋墻進(jìn)行安全性驗(yàn)算。

a.計(jì)算斷面。根據(jù)檢測(cè)、物探成果，該段擋墻墻頂寬0.53m，墻高3.5m，墻背坡比約1∶0.33，墻趾寬0.3m，墻址深0.3m。

b.土層參數(shù)選取。根據(jù)本次檢測(cè)鉆孔揭露的土層資料，擋墻墻背土層為素填土、墻基礎(chǔ)為填石，素填土及填石摩擦角及黏聚力數(shù)值分別為：素填土：15°及18kPa；填石：30°及0kPa。承載力特征值為200kPa，基底摩擦系數(shù)取0.5。

c.計(jì)算成果。根據(jù)上述參數(shù)，對(duì)擋墻進(jìn)行安全性驗(yàn)算，驗(yàn)算成果及評(píng)分見表3。

表3 擋土墻驗(yàn)算要素安全性驗(yàn)算成果及評(píng)分(第8項(xiàng))

4.2.3 評(píng)估成果

通過對(duì)擋土墻的病害特征要素、檢測(cè)要素和驗(yàn)算要素的分析、計(jì)算和評(píng)分，分別對(duì)該段擋墻的單項(xiàng)要素和多項(xiàng)要素評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定，得出該段擋墻的安全性評(píng)估等級(jí)，成果見表4。

表4 擋土墻安全性評(píng)估成果

5 擋墻安全檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)現(xiàn)場外觀、實(shí)體和物探檢測(cè)，現(xiàn)狀漿砌石擋墻普遍存在砌筑砂漿不飽滿、砌筑砂漿強(qiáng)度低、局部擋墻出現(xiàn)較大裂縫及空洞等現(xiàn)象。

經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)及安全評(píng)估，本次安全鑒定擋墻總長589m，評(píng)估結(jié)果見表5。鑒定范圍內(nèi)安全評(píng)估為合格的擋墻為零；安全評(píng)估為C級(jí)的擋墻共544m，占比約為93%；安全評(píng)估為B級(jí)的擋墻共25m，占比約為4%；安全評(píng)估為A級(jí)的擋墻共20m，占比約為3%。

表5 各河段擋墻安全評(píng)估匯總

6 結(jié) 論

河道擋墻式堤防，在正常使用情況下，擋墻會(huì)產(chǎn)生老化、破壞。本文以實(shí)際工程為例，詳細(xì)介紹了高密度電法、地質(zhì)雷達(dá)、貫入法在擋墻安全檢測(cè)工程中的應(yīng)用。使用高密度電法、地質(zhì)雷達(dá)方法可以在不影響擋墻正常使用的情況下進(jìn)行安全檢測(cè)，并且檢測(cè)精度較高

使用貫入法可以獲取現(xiàn)有擋墻的抗壓強(qiáng)度，以此來對(duì)擋墻進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，獲取擋墻的穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，結(jié)合物探方法對(duì)擋墻穩(wěn)定性作出合理評(píng)價(jià)。