复杂场地条件下危险挡墙治理工程

卫 敏 张宏建 耿雪峰

(1.深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518028;2.杭州市勘察测绘院有限公司，浙江杭州 310012)

随着经济的快速发展，许多大型城市的用地扩展，使得原本为村庄被纳入城市范围，形成具有特色的城中村，这些城中村多建了密集“握手楼”，许多原本在山脚的城中村，村民为修建更多、更高的自有楼，自行对山体进行或挖、或填的人工改造形成建设用地。造成了许多危险边坡和危险挡墙，这些边坡和挡墙大多数由“村民”自行修建，安全强度低，多数在形成两三年后，出现边坡或挡墙垮塌事故。2010年深圳市龙岗区某城中村在汛期刚刚来临时，高7 m的挡墙边坡发生垮塌，该挡墙边坡东侧为浆砌石挡墙，高7 m，西侧为4 m高浆砌石挡墙及3 m高斜坡，坡顶为多栋层高6层～10层的“握手楼”，间距密集，距离墙顶最近处仅为1 m，发生垮塌处为西侧挡墙斜坡段，挡墙整体被冲垮;东侧挡墙也出现明显变形，坡顶地面发育多条裂缝，坡顶一栋10层新建居民楼被疑“楼歪歪”。因垮塌挡墙坡顶房屋密集，紧挨坡顶线，人员活动多，而坡脚有较空旷空间属另一村委用地，严禁侵占其用地，场地施工环境复杂。

1 工程地质条件

①杂填土:灰色，褐黄色，松散，部分中下部为稍密，主要由混凝土块，碎砖块，石粉等建筑垃圾组成，含少量粘土充填，层厚3.80 m～9.00 m，主要分布挡墙后;②含砾粘土:褐黄色，硬塑，含约35%的石英质砂砾，局部砂砾含量较高，层厚4.90 m～9.10 m，场地广泛分布，主要为挡墙持力层;③砾砂:灰白色，褐黄色，饱和，中密，含约10%～20%的粘性土，局部粘性土含量较低，层厚1.10 m ～2.20 m，部分分布。

2 挡墙破坏原因分析

1)由于当地居民对土地的无序开发利用，在坡顶填土建房，而填土多为含建筑垃圾杂填土，未经处理，岩土性质差;2)挡墙设计不合理，未经正规设计，墙身砌体质量较差，墙身尺寸偏小，挡墙墙身内片石之间砂浆不饱满，孔洞很多，挡墙墙身强度不足;3)坡顶居民无序排放生活污水，大量下渗填土中，形成渗流通道;4)本地区雨季的强降雨，大量下渗，引起墙后水土压力急剧上升。上述原因的综合作用，从而引发本挡墙垮塌破坏。

3 挡墙应急治理加固

为保证挡墙在本地区雨季的安全，必须对挡墙进行应急治理加固，措施包括:1)墙前砂包反压，反压高度2/3H(H为挡墙高);2)对西段裸露的二级坡面采用防雨布挡雨;3)对坡顶居民生活污水排放进行合理引导。应急措施是为保证挡墙及边坡在深圳雨季及台风期间的临时稳定性，避免挡墙进一步破坏造成更大的损失，为永久治理方案争取时间。

4 挡墙加固方案

由于本场地条件的复杂性，拆除重建挡墙因坡顶居民楼太近无法实施，挡墙设锚杆板墙因居民楼密集桩基础无法实施，设计最初提出在墙前设置支护桩进行加固，但遭到坡脚村委居民的强烈反对，坚决反对占用坡脚空间，甲方多次沟通协商无果。最后决定采用墙后设支护桩进行加固，而墙后建筑密集，机械施工无法实施，仅能采用人工挖孔桩进行实施。

人工挖孔桩桩径1.5 m，桩长13 m～16.0 m，桩间距为3.0 m～4.0 m;桩顶设冠梁连接，西段桩顶设2 m高二级斜坡，坡率1∶1.35。支护方案平面布置图见图1。

图1 支护方案平面布置图

5 挡墙施工

雨季结束后，甲方组织施工单位在本地区旱季对该垮塌挡墙进行永久性治理施工，该项目监理对设计提出的墙后设人工挖孔桩方案提出了质疑，理由有如下几点:1)墙后分布厚3 m～9 m杂填土，影响施工安全;2)墙底分布厚2 m左右砂层，挖孔桩施工时可能遇较大地下水，影响施工安全;3)挖孔桩抽水作用可能引起坡顶建筑物沉降，影响安全;4)坡顶建筑物距离挖孔桩位太近，可能影响建筑物安全;5)深圳地区人工挖孔桩曾经出现施工人员下井前未进行通风排毒措施，出现人员伤亡事故，本地区限制挖孔桩的使用。针对上述问题，设计提出了相应的加强措施，对填土预先进行注浆加固;对可能遇见的砂层采用超前支护进行堵水截水;对建筑物沉降进行加密观测;加大支护桩护壁厚度;加强对施工人员的安全教育和管理。并提出在房屋距离最近、最危险的部位进行试桩，若可行，则采纳该方案。通过试桩，在桩顶以下12 m左右深度遇较大地下水砂层，采用超前支护后，挖孔桩顺利实施至设计深度，证实采用墙后设人工挖孔桩方案安全可行。

6 监测

监测主要内容为坡顶挡墙水平位移监测和坡顶建筑物沉降观测，在墙顶每隔约15 m～20 m设置一个监测点，共布置监测点5个;既有边坡上部居民楼每栋作为一个监测对象，每个监测对象设置4个监测点，共设监测点12个;挖桩期间每天监测一次;桩身混凝土施工完成后，施工期间每星期监测两次，遇到暴雨或其他异常情况时，立即进行监测，并加密监测频率。

通过监测，整个挖孔桩施工期间，坡地地面沉降值大约为18 mm，建筑物由于为桩基础，沉降较小。

监测数据显示，人工挖孔桩加固挡墙的变形值均未超过规范规定的预警值，说明本工程的支护方案是合理的，控制了边坡的变形，确保了边坡的稳定及周围构筑物的安全。

7 结语

本项目因为场地条件复杂，城中村密集“握手楼”对施工带来很大限制，发生挡墙或边坡地质灾害以后，场地狭小，施工难度大，往往机械施工困难，在如此复杂场地条件下，选用人工挖孔桩进行加固治理不失为一个选择，而本项目的成功实施，也证实了在特殊场地条件下，人工挖孔桩仍然具有合理性和施工方便的特点。虽然深圳地区近年出现人工挖孔桩的安全事故，事故原因主要是施工管理不善，未在下井前采取必要的安全检查措施，最终造成事故。而因地层原因造成挖孔桩事故的案例不多。正因如此，不能就完全禁止人工挖孔桩的使用，合理安排、加强现场安全管理，人工挖孔桩仍然能发挥很大作用，特别是一些场地复杂的环境下，具有优越性。

［1］GB 50330-2013，建筑边坡工程技术规范［S］.

［2］金国龙，顾开云.超大直径人工挖孔桩在紧邻围护结构施工的影响分析［J］.地下空间与工程学报，2011(S1):53-54.

［3］涂爱华，何 涛，桂 斌.人工挖孔桩在复杂地层中的应用经验及教训［J］.中国地质灾害与防治学报，2007(1):119-120.