陕北某地场地治理中挡土墙综合设计与支护

吴小强王磊

（延安大学建筑工程学院　陕西延安　716000）

陕北某地场地治理中挡土墙综合设计与支护

吴小强王磊

（延安大学建筑工程学院陕西延安716000）

通过对陕北某地场地治理中锚杆挡土墙综合设计与支护的介绍，为同类地区场地治理中挡土墙设计提供参考。

场地治理；挡土墙；设计；支护

1　引言

锚杆挡土墙是由钢筋混凝土墙面（肋柱、面板）和锚杆组成的支挡结构，它依靠锚杆在稳定岩土层中的锚杆抗拔力平衡墙面处的土压力，锚杆的设计抗拔力可由抗拔试验获得，以保证设计有足够的安全度。锚杆技术的优点是对边坡的扰动较小；预应力锚杆可控制结构的变形。锚杆技术在边坡稳定、围岩锚定、滑坡治理、洞室加固、高层建筑基础锚固等工程中广泛应用，具有实用、安全、经济的特点。

2　锚杆挡土墙类型及适用范围

根据结构形式的不同，锚杆挡土墙可分为板肋式锚杆挡土墙、格构式锚杆挡土墙和排桩式锚杆挡土墙。适用于滑坡区或切坡后可能引发滑坡的边坡、切坡后可能沿外倾软弱结构面滑动，破坏后果严重的边坡；高度较大、稳定性较差的土质边坡；塌滑区内有重要建筑物基础的Ⅳ类岩质边坡或土质边坡。在施工期稳定性较好的边坡可采用板肋式锚杆挡土墙或格构式锚杆挡土墙[1～3]。

3　设计加固方案

3.1工程概况

陕北某小区位于县城东部，距城约1.00km，地貌单元属延河左岸Ⅱ级阶地，东邻石油公司，北边为珠罗纪岩石山坡和沟壑地带，山崖岩石部分裸露，西边为居民窑洞和瓦房，地势开阔，交通便利，山坡岩石稳定，院内有部分砖木结构废旧厂房，城市道路顺延河从门口通过，水、电可从城市管网接入，交通便利，建设条件较好。

小区规划建设12栋楼，集安置房、廉租房、限价商品房为一体的综合性小区。1#、2#楼为7层砖混结构，底层为商业用房，3#、4#楼为6层安置房，5#、6#为廉租房，7#、8#、9#、10#为廉租房，11#、12#为18层限价房，总建筑面72269.00m2，住宅71579.00m2，商业建筑3112.00m2，附属工程用房690.00m2。规划用地面积25800m2合38.73亩）。地形北高南低，高差较大，北边山崖裸露地段287.00m，土崖及沟壑地段长120.00m，崖面高度10～27.0m，呈台阶状不规则分布，人为修饰痕迹明显，原住居民窑洞前有简易道路，半山坳住户旧窑洞部分拆除，大多残留，实施山崖护坡工程时须进行填充然后护坡，沟壑地段统一建设排洪及排污涵洞，按照建筑总体规划要求，尽量留宽道路，满足消防车通行，护坡工程方法采用框架非预应力锚杆，土钉墙新型结构，厚度0.2m，暗柱、暗梁不占用地皮，充分提高土地使用效率，西边大约60m为土质边坡，挡土墙顶面有规划道路，采用传统方法，重力式块石挡墙，东侧靠石油公司一边有一条4.0m规划上山道路，按8%坡比，距离约50.0m，采用块石砌筑的路肩式挡墙，护坡工程新修道路系统北边大致与山体等高线平行，东侧则垂直，整个道路形状为“L”形布置。

3.2护坡设计方案

3.2.1岩石边坡

小区总体规划的道路系统：沿山跟布置有6.0m宽消防车道，为了不形响道路的宽度，要求山崖护坡结构占地愈小愈好，尽量扩大楼寓间距，为绿化美化争取更大的空间。现状崖面为朱罗系沉积砂岩，水平节理显著、质地坚硬，没有褶皱和破碎构造，稳定性较好，场地整平时突出山趾已凿掉，出露岩面为青灰色，岩面构造完整、分布匀均，未发现泥页夹层，按岩石75°修坡，基本保持岩石崖面平齐，把凿石工程量减至最小程度，不要求崖面直线，依山就势，按山坡走向用若干直线段组成弧线。

裸露岩石高度超过8.0m，采用现浇混凝土面板，格构式暗柱、暗梁，非预应力锚杆结构体系护坡，暗柱300×400，配筋6φ16/φ6@200，暗梁200×300，配筋6φ14/φ6@200，锚杆网格尽寸为3.0×2.0m，每根锚杆承6.0m2边坡侧压力，锚杆钻孔直径150mm，深度8.0m，自由段4.0m，锚固段4.0m，向下倾15°，孔内低压灌注M25水泥砂浆，锚杆2φ25，支架间距2.0m[4～5]。

3.2.2土质边坡

现状：高度8～15.0m，原住户窑洞25孔，接口窑20孔，肋形梁侧沟壑地段，基岩少部分露头，大部土层覆盖，沉积年代较短，欠固结，压缩变形大，为近几十年人为修建，废弃物及生活垃圾堆积而成，局部地方有少量裂隙水外渗，此地段无建筑，主要为规划道路和绿化用地。

护坡方法：采用格构式框架预应力锚杆，墙背凹地用块石填充，锚杆长度18.0m，自由段5.0m，其它参数与岩石边坡相同。

3.2.3土钉墙

外露岩石边坡凡高度小于8.0m者，采用土钉墙现浇面板护坡，土钉钢筋网格1.5×1.5m，土钉长度5.0m，直径120mm，向下倾斜15°，土钉主筋1φ16，面板钢筋网片φ8@150，里外均配置，存度200，用C30混凝土现场立模捣制，间距15.0m留一道变形缝，表面粉20mm厚水泥砂浆面层，并布置一定的几何图案，把山体护坡和美化环境更好的结合起来[6]。

3.2.4石砌重力式挡土墙

规划场地东西两端布置有上山道路，地形相对开阔，道路坡度8～10%，从小区建设场地逐渐升高，道路宽度2.50m，行人及小型车辆通行，经多方案比较分析后，认为采用石砌重力式挡土墙结构方案经济合理，场地平整时有大量弃石，占用场地，若就地利用，既节约了运输成本，也做到了废物利用，当地人砌筑石墙，轻车熟路，效率较高，对加快工程进度和降低工程造价有好处。

石砌重力式挡土墙铺底宽度约为高度1/3，墙身材料块石MU30、M5水泥砂浆砌筑，按15.0m设一道伸缩缝，墙顶宽度统一600mm，设600宽、200高压顶冠梁，统长配8φ12/φ6@200钢筋，依其它工程经验，为消除传统块石挡墙整体性差，易鼓肚的弊病，本次设计时采用“U”钢筋代替“丁”石的习惯做法，即降低了工人的劳动强度，又加强了挡墙的整体性，是工程质量得以提高。

3.2.5场地排洪

建设场地位于山前延河左岸阶梯地带，遇到下瀑雨时常常发生山洪及局部地段大面积汇水，在东端地界内侧布置1.3×1.7的截面过水涵洞，把所有的地表水引流至涵洞，经涵洞排入延河，挡墙墙顶均设永久性排洪沟，依地形布置引流涵洞。

3.3原挡土墙背填土处理

（1）原挡墙墙背填土挖掉约2.0m，深度墙趾地坪，用塑性指数IP≤4的砂土填充，保证填土具备良好的透水性，在泄水孔口处用豆砂石做虑水层、其余地方从散水下挖掉1.0m，改用2：8灰土回填、虚铺300，夯实至200，压实系数砂土、灰土均0.94。

（2）散水按原设计新做室外排水沟按86S460（一）～（土）图集第6页B2型、B=500、H=600新做，沟底坡度为2‰。

（3）原石栏板拆除，按新设计增加混凝土短柱（DZ1）后，安装石栏板。

3.4框架预应力锚杆加固

（1）为保证体育场看台观众人身安全，在原挡墙表面外设置框架预应力锚杆，增加墙身的整体性，锚杆承担部分墙背土压力，增加泄水孔、防止墙背填土冻胀、墙身裂缝外倾，框架柱尺寸与公寓楼开间相同，锚杆位于开间中心，便于钻孔注浆，锚杆自由段L∫=6.0m，刷防锈漆两遍，PVC管包囊后方可注浆（自由端不注浆），锚固段12.0m，张拉控制应力100kN，锁定应力100kN。

（2）锚杆拉力试验：第一层锚杆施工完毕后，按照《JGJ120-99》附录E试验。锚杆的极限承载力小于110kN，不能进行锁定，通知设计人员现场商定。

3.5信息化检测

（1）开工前对挡土墙进行全面检测记录，重点是墙顶水平位移，墙身裂缝，每10m设一个检测点。

（2）墙背填土挖去后、重点检查墙身砌体强度、灌缝密实度、丁石、布置等。

（3）框架预应力锚杆张拉锁定后，重点测量挡墙顶点位移。

（4）每7d观测一次，详细记录，竣工后继续观测半年。

4　结论

本工程根据建筑物周围地形的特点、环境条件和地质条件，采用不同形式的挡土墙综合治理，取得了良好的经济效益和社会效益，既节约了投资，又满足了使用功能的要求，使建筑场地的安全性得到了保障，本工程可为其它同类建筑物场地治理提供较好的示范作用。

[1]周汉荣.土力学与基础工程[M].武汉：武汉工业大学出版社，1988.

[2]李增选，张莹.O-CELL静载试桩法及其应用[J].建筑技术，2000，31（3）：157～159.

[3]罗国强.砌体结构[M].长沙：湖南科技出版社，1993.

[4]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）[S].

[5]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）[S].

[6]张季如.边坡开挖的有限元模拟和稳定性分析[J].岩石力学与工程学报，2002，21（6）：843～847.

TU753

A

1673-0038（2015）38-0046-02

2015-8-29

吴小强（1977-），男，陕西延安人，讲师，硕士，研究方向主要为结构可靠度及建筑结构加固与防治。

王磊（1985-），男，陕西西安人，硕士，研究方向主要为结构可靠度及建筑结构加固与防治。