重力式挡土墙在金洞子滑坡治理工程施工图设计中的应用

申 鑫 河南省有色金属地质矿产局第二地质大队 450000

重力式挡土墙在金洞子滑坡治理工程施工图设计中的应用

申 鑫 河南省有色金属地质矿产局第二地质大队 450000

通过金洞子滑坡治理工程施工图设计的实例，介绍了重力式挡土墙设计的要点，从而安全、经济地选择治理边坡的方案。

滑坡; 重力式挡土墙; 抗滑移稳定性;抗倾覆稳定性

根据挡土墙稳定的机理不同，挡土墙有很多形式，主要有重力式挡土墙、衡重式挡土墙、薄壁式挡土墙、锚定板式挡土墙、加筋土挡土墙等。我单位在金洞子滑坡治理工程施工图设计中采用了重力式挡土墙方案，该设计方案切实可行，经济安全。

1.工程概况

金洞子滑坡位于江油市九岭镇红岩村4社后山坡，受5.12汶川特大地震的影响，滑坡体变形较强烈，裂缝明显，现状稳定性较差。金洞子滑坡分为Ⅰ号滑坡体和Ⅱ号滑坡体，现以Ⅱ号滑坡体治理工程设计为实例，探讨重力式挡土墙的设计。Ⅱ号滑坡体坡向约60°～70°，坡度20°～40°。滑坡体横向宽度约100m，纵向长度约156m，主滑方向65°，坡体物质主要为粉质黏土及卵石土组成，滑坡体厚度3.1～9.1m，平均厚度5.6m，面积约15600m2，堆积体体积约8.7×104m3，属小型。

2.挡土墙的设计与计算

2.1 挡土墙参数设计

挡土墙高度3.60m，顶宽1.00m，底宽2.10m，挡墙基础埋深2.00m。

2.2 推力计算

本挡土墙主要为抗滑挡土墙，因此采用滑坡推力对挡土墙进行设计。滑坡整体滑动模式推力计算成果见表1。

表1 滑坡整体滑动模式推力计算成果表

2.3 挡土墙验算

重力式挡土墙工程结构设计安全系数取值如下：

基本荷载情况下（工况二），抗滑稳定系数Ks≥1.3；抗倾覆稳定性Ks≥1.5。

特殊荷载情况下（工况三），抗滑稳定系数Ks≥1.2；抗倾覆稳定性Ks≥1.3。

1）、挡土墙稳定性验算

抗滑稳定系数计算公式为

抗倾覆稳定系数计算公式为

其中：

式中：

G—挡土墙每延米自重（KN/m）；

X0—挡土墙重心离墙趾的水平距离（m ）；

a0—挡土墙的基底倾角（°）；

a—挡土墙的墙背倾角（°）；

δ—土对挡土墙墙背的摩擦角（°）；

b—基底的水平投影宽度（m）；

Z—土压力作用点离墙趾的高度（m ）；

μ—土对挡土墙基底的摩擦系数；

Ea—作用在挡土墙上的滑坡推力。

将上述有关参数分别代入(1)式和（2）式可得：

基本荷载情况下（工况二），抗滑稳定系数Ks=1.47≥1.3；抗倾覆稳定性Ks=1.64≥1.5。

特殊荷载情况下（工况三），抗滑稳定系数Ks=1.72≥1.2；抗倾覆稳定性Ks=1.91≥1.3。

说明挡土墙的抗滑和抗倾覆满足规范要求。

2）、地基承载力验算

本挡土墙地基为碎石土，地基承载力特征值fa=260 KPa＞挡土墙轴心荷载Pk=96 KPa，地基承载力满足要求。

3.施工要点

1）、挡土墙采用天然基础，设计基础埋深2.0m。

2）、砌体材料采用结构密实、质地均匀、不易风化且无裂缝的硬质石料，石材的上下面应尽量平整，块石厚度不应小于200mm，其强度等级应不低于MU30，采用M10的砂浆砌筑，砂浆需饱满，严禁干砌；应分层错缝砌筑，基底和墙趾台阶转折处不应有垂直通缝。

3）、基槽开挖边坡设计放坡2:1，基础应分段开挖，必要时应采取临时支护措施，以防边坡失稳。墙后填土设计坡度20°，填土平缓过渡至自然斜坡，填土宜选用内摩擦角大，容重小，排水性能好的填料，优先选用砂类土、碎（砾）石土填筑。填土必须均匀摊铺平整，并设不小于3%的横坡，以利于排水。

4）、填方前应先处理填方基底，铲除草皮，表层浮土。当挡墙后地面的横坡坡度大于1：6时，应进行地面粗糙处理或者开挖成台阶状再填土，以免填方顺原地面滑动。墙背1.0m范围内，不得有大型机械行驶或作业，防止碰坏墙体，并用小型压实机械碾压，分层厚度不得超过0.5m。

5）、砌筑时，应选用较大块石置于墙顶；挡墙主体砌筑完成后，进行勾缝。

4.体会

重力式挡土墙具有结构简单、施工方便、易于就地取材等优点，在工程中应用较广泛。考虑重力式挡土墙设计要点时，应与其他工程方案进行技术经济比较，分析其技术的可行性及经济的合理性。

[1]陈书申，陈晓平.土力学与地基基础.武汉理工大学出版社

[2]中华人民共和国地质矿产行业标准.滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/0219-2006）.中国标准出版社

[3]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）.中国建筑工业出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.035