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1、第11期广东水利水电No.112010年11月GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWERNov.2010重力式挡土墙失稳原因及加固措施分析娄红岩(广州市水务规划勘测设计研究院,广东广州510640)摘要:分析重力式挡土墙倾斜的原因,根据现场实际情况,采取拆除上部挡墙,同时加设卸荷板的措施进行除险加固,并对新挡墙稳定性进行了验算,分析各因素对挡墙稳定性的影响,可为同类工程的设计提供参考。关键词:重力式挡土墙;失稳;分析;加固+中图分类号:TU4764文献标识码:B文章编号:100
2、8-0112(2010)11-0086-031工程概况位均为116m);设计洪水位骤降1m工况(墙前水位为广州市某河涌堤岸形式为重力式挡墙,2010年6254m,墙后水位为354m)。堤顶附加荷载q均取q=月,其中一段挡墙发生倾斜,局部呈向外凸形状,据现场20kPa,见图1。实际测量,最大处外凸23cm,堤顶人行道地砖发生较严重塌陷。该段挡墙长约90m,为浆砌石重力式挡墙,墙高约为4.6m,墙顶厚为0.5m,墙底厚为2.34m。经勘探测试,墙后填土为中粗砂,重度为1833kN/m,浮重度为9kN/m,内摩擦角为3
3、0;挡土墙基底3土质为粉质粘土,重度为19kN/m,内摩擦角为30,粘聚力为0。参考相关地质资料,挡土墙基底以下为粉质粘土,褐红色,由泥质粉砂风化残积而成,硬塑,粘性较好,遇水易软化,平均标贯击数为16.4击,承载力建议值为250kPa。单位:高程m;长度mm2险情分析图1原挡墙示意(图中标高为相对标高)首先验算原挡土墙稳定性。根据相关水文资料,河挡土墙墙背土压力用库伦土压力计算。墙背与填涌景观水位为1.16m,20年一遇设计水位为3.54m(为土的外摩擦角取20。经计算主动土压力系数,根据相对高程,挡墙底高
4、程为0.00,下同)。根据挡土墙两水工挡土墙设计规范!,重力式挡土墙稳定性可按以侧水位变化及相关规范规定,挡土墙稳定性分析需分3下公式(1)和公式(2)验算。验算结果见表1。个工况:墙前无水工况;正常挡水位工况(墙前前后水表1原挡土墙稳定性计算结果EaEw自重Gxzazw抗滑稳定性抗倾覆安全工况/(kN∀m-1)/(kN∀m-1)/(kN∀m-1)/m/m/m系数K系数KC0工况1112.850150.230.811.79/1.341.75工况2109.3810150.230.811.720.331.301.55工况3
5、73.4831.4150.230.811.791.200.941.3收稿日期:2010-00-00;修回日期:2010-10-14作者简介:娄红岩(1985-),女,硕士,助理工程师,从事市政工程设计工作。∀86∀2010年11月第11期娄红岩:重力式挡土墙失稳原因及加固措施分析No.11Nov.20101)抗滑稳定性安全系数Kc墙抗滑稳定已不能满足要求,气象条件恶劣进一步降低f(G+Eay)了挡土墙的抗滑移系数。Kc=(1)(Eax+Ew)2)据现场查勘,墙身未设排水孔。降雨量大,排水式中f为挡土墙基
6、底面与地基之间的摩擦系数;G却不畅,致使墙后积水,地下水水位长期较高,墙后水压为挡土墙自重;Eax,Eay分别为墙背土压力的水平分力力增大,挡土墙同时挡土和挡水,水平力明显增大,造成及竖向分力,Eax=Eacos(+),Eay=Easin(+);Ew墙体失稳。为挡土墙墙背水压力,按静水压力计算。3)挡墙施工时墙后填砂,回填时密实度可能达不2)抗倾覆稳定安全系数K0到要求。在雨水的作用下,砂的密实度增加,产生固结,#MVG∀x+Eay∀zax或局部从挡墙孔洞处漏出,使得人行地砖下陷。K0==(2)#MHEax∀za
7、y+EwAZ∀zw3除险措施及挡墙稳定性验算据现场查勘,挡土墙上部外凸,下部完好,堤脚处有式中#MV为对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩;#MH生态景观及一根!500的管道。考虑全部拆除,工程量为对挡土墙基底前趾的倾覆力矩;x为挡土墙重心距前包括管道改迁、恢复及生态景观恢复等,工程量大,工期趾的水平距离;zax为土压力作用点距前趾的水平距离;长,造价高。根据堤岸现场情况及险情分析,处理方案zay为土压力作用点距前趾的高度;zw为水压力作用点主要是解决墙后排水问题。因此采取只拆除上部2.5m距前趾的高度;其余符号意义同前。挡
8、土墙的措施,其余部分保留,拆除部分用砼现浇,同时根据计算结果,工况1、工况2挡土墙抗滑稳定系增加卸荷板。卸荷板使卸荷板上的填料作为墙体重量,数KC>1.30,抗倾覆稳定性系数K0>1.40,挡土墙稳定又减少了卸荷板以下挡土墙的土压力,增加挡墙的抗倾性满足要求;而工况3抗滑稳定系数KC<1.10,不能满覆及抗滑稳定性。
