桩锚支护结构在扶壁式挡墙加固中的应用分析

蒋先平

中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司 湖南 长沙 410000

1 工程概况

长沙市某小区场地原始地貌为剥蚀丘陵地貌，场地处于斜坡地段，坡顶为拟建别墅区，坡脚为水塘，原设计单位采用扶壁式挡墙挡土，钢筋混凝土结构。挡墙墙顶标高介于107.80～110.00m，墙趾处标高介于98.20～105.00m，墙高5.25～10.20m。墙体施工完成后，在墙后填土过程中出现滑移失稳迹象，具体表现如下：墙体伸缩缝处被拉开，墙体有滑移迹象；局部墙趾裸露在外，且局部墙趾处土体因塌陷被掏空；墙体有向外侧倾伏迹象，根据勘察测量资料，墙身外倾7～51cm。

2 周边环境条件和工程地质条件概述

2.1 周边环境条件

现扶壁式挡墙距墙顶7.00～10.00m为拟建别墅区，3层，基础为人工挖孔桩（墩）；挡墙坡底为斜坡，坡比为1：1.50～1：2.00，坡面裸露；斜坡下为一水塘，水塘常水位为88.00m，丰水水位为95.00m。

2.2 工程地质条件

根据勘察报告，场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系坡残积层，下伏基岩为泥盆系泥质粉砂岩和泥灰岩。场地内各地层野外特征自上而下依次描述如下：

（1）人工填土（Qml）①（①为地层编号，下同）：为素填土，紫红、褐黄色，主要由砂岩质碎石、块石混30%～40%的粘性土组成，系新近堆填，未完成自重固结，密实度不均匀，呈松散状态。

（2）第四系坡残积（Qdl+el）层：粉质黏土②：紫红色，系泥质粉砂岩和泥灰岩风化残积而成，硬塑状态，含少量强风化岩块。

（3）泥盆系泥质粉砂岩（D）：褐红、紫红色，泥质结构，薄层～中厚层状构造。本次勘察按岩石风化程度可将其划分为强风化和中风化二带。

（4）泥盆系中风化泥灰岩⑤：灰～深灰色，泥质结构，中厚～厚层状构造，少部分矿物已风化变质，节理裂隙发育，部分裂隙见方解石细脉充填胶结。岩芯多呈柱状、短柱状，少量呈块状。合金方可钻进。属软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ类。岩石质量指标RQD＝45～66。

2.3 地下水

本场地水文地质条件较为简单，地下水类型主要为上层滞水。水位、水量受雨季和干季的影响，在枯水期，水位相对较低；在丰水期，水位相对较高，变化幅度为2-4m。勘察期间，各钻孔均未钻遇地下水，拟建场地内地下水贫乏。在池塘中采取2件水样进行化验，该水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；

3 原因分析

（1）墙后填土质量太差。

（2）挡墙建于斜坡之上，虽然斜坡坡度较缓，但挡墙后新填土与坡面之间极易滑动，且挡墙埋深浅（局部墙址裸露），墙址处修建的平台过于狭窄（2.00m左右），被动区土压力不足，基地为粉质黏土层，摩擦系数较少，造成挡墙滑移，坡面土体被挤出。

（3）挡墙基地为粉质粘土层，挡墙高度较大，承载力不足，造成基地粉质黏土层被剪切破坏，坡面为斜坡，造成坡体土体被挤出。

（4）水塘原水位为94.00左右，因水塘重新修建，水位突然下降至88.00m，且对坡面进行修坡，局部造成原斜坡塌方，局部挡墙基地被掏空。

4 加固设计方案

4.1 加固方案

在挡墙前设置桩（柱）、联系梁、冠梁+锚索，局部在墙后设计后排桩的方案，并对墙后填土进行注浆加固处理；此外，斜坡坡面进行麻石护面处理；如下图：

挡墙施工工序：墙后土体开挖卸载（监测点布设）—桩基施工，浇筑—连系梁施工浇灌—墙后锚索施工—前后3米高度内分层回填压实—冠梁浇筑—墙前锚索锁定—墙后土体回填—静压注浆处理。

4.2 监测

本边坡为永久性边坡，按一级边坡进行监测，应监测至竣工后两年，监测内容主要为：支护结构的水平位移和垂直位移监测、深层位移监测、锚索（杆）拉力及预应力损失值监测及现场巡视与检查等。

4.3 检测

（1）锚索(土钉)施工前应进行基本试验，专门用于基本试验的非工作锚索不少于3根。

（2）锚索抗拔承载力的检测应符合《建筑边坡支护技术规范[1]》（GB50330-2013）有关规定要求。

（3）采用低应变检测法判定的桩身完整性，检测数量不宜少于总桩数的20%，且不得少于5根。当根据低应变动测法判定的桩身完整性为Ⅲ类或Ⅳ类时，应采用钻芯法进行验证，并应扩大低应变动测法检测的数量。

5 结束语

（1）根据现场施工及加固施工竣工后两年的监测结果来看，该边坡加固设计方案是安全可靠的。

（2）山地工程支挡结构设计时，要考虑坡顶和坡脚的周边环境条件及环境变化情况。

（3）加固设计前边坡勘察十分必要，本加固设计根据勘察结果排除了该边坡是否存在深层滑坡的可能。