某挡土墙险情分析及排危加固技术分析

仇静文

（娄底市水利水电工程建设有限责任公司，湖南 娄底 417000）

引 言

挡土墙使用年限的不断增加，会产生一定的安全隐患，长此以往就会出现挡土墙的损坏甚至事故，因此，挡土墙的日常维护过程中要加强险情分析的力度，确保能够及时发现安全隐患，及时排除安全隐患。在排除挡土墙安全隐患的过程中应该采取科学合理的排危加固技术措施才能及时排除险情，保证挡土墙的正常使用，不会将隐患忽视酿成灾难[1-4]。因此，研究挡土墙险情分析技术，采用合理的排危加固措施具有重要的意义。

1 挡土墙概况

某挡土墙地处于我国重庆市某县城的一条河流两侧，挡土墙的总长度大于1 km，河道的跨度约为36.6 m，该河段的水位维持在275.0 m，河中位置的最低水位线设为270 m，防洪警戒线设置的是177.5 m。该河段的挡土墙的主要形式是防洪挡土墙，常年经受河水的冲刷和侵蚀，同时挡土墙大多时候处于水位线之下，对于挡土墙的维护和险情分析带来了较大的困难，还有就是随着季节的变化该处挡土墙还要经受水位升高降低的底部压力，因此挡土墙的受力状态极其复杂，产生破坏的可能性极大，由此可见，必须加强险情分析，发现安全隐患制定切实可行的排险加固措施，保证挡土墙的稳定运行。

2 挡土墙的险情

2.1 河道水文资料分析

首先根据该河道的水文资料分析计算河道各段的泄洪能力，涉及河道截面的尺寸，包括河道的深度、河道的坡度、河道的宽度等，通过计算结果得出各河道截面的通流量和泄洪能力。通过河道资料的分析得出该河道存在两段泄洪能力较弱，通流面积较小，已然成为了阻碍河道正常泄洪的关键，因此我们在进行挡土墙的运行维护过程中应该重点进行关注，及时发现挡土墙存在的安全隐患，并且需要加快对上述两段河道改造扩建的步伐，达到零险情的程度。

2.2 河道的整治

通过河道的整治也可以就河道挡土墙进行险情分析，包括改建人行混凝土拱桥、拆除阻碍河水流动的箱涵、清理河道长期淤积的污泥，疏通河道通流能力，提高泄洪能力，降低河水对挡土墙的正面压力，降低出现挡土墙损坏的几率。由于河道淤积的污泥清理过程中未对挡土墙进行保护，清理工程进行过程中就已经出现了多处的破损等险情，比如挡土墙由于地下水的压力空鼓、由于侧面受到较大的应力出现挡土墙表面的开裂、由于水位的波动使得挡土墙出现下沉等，期间出现了40 m 的挡土墙坍塌，被迫停止了河道的清污作业，及时采用袋装的图示沙子对挡土墙的坍塌部位进行补救，深埋挡土墙的地基和墙脚，控制挡土墙的险情。由于该河道原来的通流截面是V 字形，后来因工程需要对河道两岸进行了挡土墙的修筑，使得通流界面变成了U 字形，然而通过本次清污工程处理之后，使河床的通流界面变成了Ц 形，刚好清除了原挡土墙基础位置的浮土和排污混凝土箱涵，使得挡土墙出现悬空的状态，受力极不稳定，结果如图1 所示。

图1 挡土墙截面图

2.3 河道勘察资料分析

为了更好地了解河道挡土墙的运行情况，需要对河道进行极为详细的现场勘察，得到真实可靠的数据资料，完成科学合理的数据分析和处理，比如混凝土箱涵基底平均高出挡土墙基底1.38 m，挡土墙的高度勘察结果显示的是3.75～11.8 m，挡土墙的基础岩层包括土质和岩石两种成分，分别占六成和四成，可以通过上述的勘察结果得出挡土墙所处的状态，就目前情况来看挡土墙基础的外立面处于裸露并且悬空状态，不利于挡土墙的安全稳定运行，因此，存在一定的险情。

2.4 挡土墙受力分析

2.4.1 挡土墙的设计施工

河道设计之初是V 字形，两岸主要以砂石泥土为主，部分裸露的岩石，大小不一，并且起初的挡土墙按墙肩的绿化带的宽度设计是8 m，人行道宽度是4 m，没有考虑行车。还有就是土墙的截面尺寸设计规范属于20 世纪80 年代，选用的是直立重力式的挡土墙结构，该结构相较于最新的标准要求存在墙顶高度低、坡面坡度大、墙趾水平外申长度小、墙趾高度小等不足。随着近年来河道通水流量的不断增加，理论上已经不能满足挡土墙安全稳定运行的需要，甚至已经接近挡土墙所能承受的极限平衡状态，通过计算改进河道的截面形状，可以提高河道的通流能力，事实证明该河道能够经受住洪水冲刷，满足泄洪的要求。

2.4.2 排污混凝土箱涵

河道中应用的混凝土箱涵多为20 世纪90 年底修建而成，其具体的尺寸如下宽度1.9 m、高度2.2 m、厚度是0.2 m、混凝土箱涵底高程为273.16 m 等，混凝土箱涵的主要作用是用于保护墙身下部和基础，提高挡土墙的抗滑移和抗倾覆的能力，经过特大洪水的洗礼依然安然无恙，由此可见混凝土箱涵对于挡土墙的保护是有效的，因此挡土墙的运行维护过程中需要着重设计混凝土箱涵的尺寸和位置，充分发挥其保护挡土墙抵抗洪水的能力。

2.4.3 挡土墙肩上排污管道

挡土墙上设计的排污管道主要是埋设于墙背的填土内，排污管的直径约为0.8 m，埋入地下大概3 m。由于排污管道铺设过程中需要进行挡土墙后的土壤开挖，部分位置回填夯实不够的话后期的土壤沉降较为严重，甚至降水过多的时候会有雨水流入其中，冲垮挡土墙，同时排污管道的裸露，也会增加管道周围的水分甚至改变周围的酸碱程度，加速管道的失效，降低管道的使用寿命，极有可能使用过程中出现管道的开裂或渗漏，进而增加挡土墙墙背的外在压力，严重的导致挡土墙的坍塌损毁。

2.4.4 河床清淤

河床清淤是保证河床正常运行的重要工作，需要遵守相关的规范要求，不然就会产生附加的影响，比如不按照规定进行清淤导致挡土墙表层的浮土和混凝土箱涵就会导致挡土墙墙趾的裸露和悬空等缺陷，增加挡土墙的风险。因此我们在进行河道清淤的过程中首先要制定合理科学的清淤方案，然后进行方案的评审和审批，最后根据方案编制作业指导书，用于指导河床的清淤作业。

3 排危加固技术分析

3.1 堆土护基

为了保护挡土墙正常运行，目前采用袋装土石对挡土墙基础位置进行堆砌，能够满足挡土墙的稳定，覆盖裸露的墙脚和基脚，堆砌的高度要求超过挡土墙的1/3，确保挡土墙的安全。该排危方法具有适应范围广、操作简单、成本低等优点，但是也要注意美观和牢固。

3.2 锚杆喷射混凝土

该河床挡土墙的墙基位于岩石地基之上，由于岩石基表面是比河床挡土墙高的，因此在排危过程中需要采用锚杆喷射混泥土支护技术，将岩石地基和挡土墙进行人为的加固，使其在承受洪水的过程中能够牢固稳定。该排危方法具有方便易行、成本低廉、质量好保证、施工效率高、劳动强度低等优点。

3.3 钢筋混凝土墙板

挡土墙的墙基裸露之后就会出现河道地基低于挡土墙的埋深，出现这种情况可以采用钢筋混凝土墙板对墙基和地基进行帷幕封闭加固，此排危方案需要进行混凝土板的制备和施工，帷幕封闭过程较为复杂，施工存在一定的难度。

4 结 语

挡土墙的起源于1980 年左右，其应用越来越广，技术越来越成熟，河道挡土墙的运行维护应该充分考虑河道的具体情况，包括水文、勘察等资料，充分分析河道挡土墙的险情，连接挡土墙的运行状况，最后制定合适的排险措施，确保河道挡土墙的安全可靠运行。