桩基托梁扶壁式挡土墙在某边坡工程中的应用

易　恒　彭振斌　曹佳文　钟　林　周立祥

[摘要]以长沙市某大学边坡为例，根据边坡周边环境复杂，土层自稳性较差等特点，综合考虑多方因素后，采用桩基托梁扶壁式挡土墙加固，介绍该结构的设计及施工技术。

[关键词]桩基 托梁 扶壁式挡土墙 注浆

中图分类号：TB1文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0320091－02

近年来，我国岩土工程中的支挡技术发展很快，支挡结构的形式已从单纯依靠墙身自重来平衡土压力的重力式挡土墙，发展为采用支撑、土筋复合结构以及锚固技术等多种新型、轻型支挡新技术。桩基托梁挡土墙是这些新型结构中的一种，它是挡土墙与桩的组合形式，由托梁或承台连接。托梁作为挡土墙的基础并将所承受的来自挡土墙的外力传递给桩基；桩基承受托梁传递的外力以及岩土侧压力并传递至深部地层，主要解决承载力不足的问题，同时起到抗滑作用。下面以一实例介绍该支挡结构在工程中的应用。

一、工程概况

边坡位于长沙市某大学学生公寓北侧，原修建有片石挡土墙，高7.5m，长62m，下面为一宽10m的平地（见图1）。由于当地村民新建房屋，基础施工时将挡土墙墙脚挖出外露0.6～1.0m，使该挡土墙出现开裂、外倾，严重威胁到2.2～6.5米处两栋学生公寓的安全。事故发生后，采取砂袋反压坡脚的措施，使边坡暂时处于稳定状态。后又因村民继续施工，将反压砂袋全部清除，并沿原挡土墙墙脚开挖，致使其两次垮塌，导致学生公寓基础外露。事故发生后，采取了砂石反压、注浆、挂网喷砼等措施进行抢险。

二、工程地质及水文地质条件

（一）工程地质条件

根据岩土工程勘察报告，场地内分布的土层主要有人工填土层、第四系坡积层、冲积层和沉积层，其物理力学性质见表1。

（二）水文地质条件

场地内地下水主要为孔隙潜水，赋存于细砂和中砂中，水量不大。勘察期间测得钻孔内稳定水位深度为6.2～8.6m。场地内地下水对砼结构具弱腐蚀性。

三、支护方案的选择与设计

（一）方案选择

本工程为抢险工程，边坡垮塌致使学生公寓基础外露，且坡底有民宅和马路，一旦边坡失稳，其产生的后果不堪设想。为了保证学生公寓的安全稳定性，必须严格控制支挡结构的侧向位移。由于场地范围有限，放坡无法进行；学生公寓基础为沉管灌注桩，桩间距较小，不利于锚杆的施工；用传统的悬臂桩或挡土墙，其侧向位移难以控制。针对本工程的实际情况，结合本地区的工程经验，综合各项因素考虑，决定采用桩基托梁扶壁式挡土墙的方案，并对桩前及扶壁式挡土墙踵下土层进行注浆。

（二）支护设计参数

1．扶壁式挡土墙为钢筋混凝土板式结构，高4.0m，扶壁间距2.5m，墙趾板宽0.15m，立板厚0.4m，底板厚0.5m，扶壁厚0.4m，垮塌段墙踵板宽2.45m，未垮塌段墙踵板宽2.05m，浇注C30混凝土。扶壁式挡土墙底板同时作桩基础的承台（如图2、3）。

2．挡土墙基础采用人工挖孔桩，桩径1.2m，桩长11m，桩间距2.5m，主筋为22Φ20，箍筋为Φ8@150，加强筋为Φ16@2000。托梁宽1.5m，高0.7m。浇注C30混凝土。桩间土喷射厚10cm的C20细石混凝土。

图2：垮塌段桩基托梁扶壁式挡土墙剖面图；图3：未跨段桩基托梁扶壁式挡土墙剖面图

3．边坡顶、底用红砖（Mu10）砌筑30cm×30cm的排水沟，用M10水泥砂浆抹面，厚度≥10mm。两扶壁间设置两纵排泄水孔，孔距1.5m，泄水管采用Φ75PVC管，墙背设置0.3m厚的反滤层，最底一排泄水孔下设置粘土夯实隔水层。

四、桩基托梁挡土墙施工要求

（一）施工工艺流程

桩基定位→人工挖孔→护壁→安装钢筋笼→浇桩身砼→桩基检测→托梁施工→扶壁式挡土墙施工→养护。

（二）施工注意事项

1．桩前土用静压注浆固化，人工挖孔桩用分段、三序施工法进行施工；

2．桩后原松散土层应夯实，压实度达0.8以上，并用静压注浆加固；

3．未垮塌段应先拆除约4m挡土墙，再进行扶壁式挡土墙、反滤层及回填施工；

4．墙身砼体强度达到设计强度的70%后再回填，并分层夯实。

五、变形监测

边坡支护施工过程中，设置4个测点（见图1）进行了变形沉陷观测，观测结果如图4。

监测结果表明，土体位移和沉陷均位于规范允许范围内，边坡已处于稳定状态，证明该支护方案可靠。

六、结论

1．边坡支护方案的确定必须在全面分析场地的工程地质条件、边坡周边环境等基础上，从安全、造价、工期和施工工艺等方面综合考虑，从而确定更为合理的方案。

2．在边坡复杂的周边环境下，可采用与其他方法相结合的方案，以保证其稳定性。本工程选用桩基托梁扶壁式挡土墙加静压注浆的复合方案，加固效果良好，对于类似边坡的处理具有一定的借鉴作用。

3．施工中应建立健全的监测制度，做到信息化施工，以便及时掌握、调整施工方案，确保施工安全。

参考文献：

[1]李海光等，新型支挡结构设计与工程实例[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]余志宇，桩基托梁挡土墙设计探讨[J].四川林勘设计，2005.

[3]魏永幸，挖孔桩基托梁挡土墙及其设计中应注意的几个问题[J].中国交通土建工程学术论文集，2006.

[4]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）[S].

[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）[S].

[6]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）[S].

[7]《建筑桩基技术规范》（JGJ9494）[S].

作者简介：

易恒，男，汉族，湖南长沙人，中南大学地学与环境工程学院在读研究生，研究方向：岩土工程设计与施工。