某工程挡墙变形原因分析及处理方法

付烨，肖保怀，唐家富

（重庆市建筑科学研究院，重庆 400016）

某工程挡墙变形原因分析及处理方法

付烨，肖保怀，唐家富

（重庆市建筑科学研究院，重庆 400016）

该文通过对出现变形外倾的某滨河浸水挡墙的水文资料、设计资料和监测资料调查以及挡墙实体检测、墙背填料勘查等，经综合分析确定了该挡墙变形外倾的主要原因。一方面，挡墙泄水孔堵塞在挡墙内外形成水位差，进而在挡墙墙背形成静水压力；另一方面，河水倒灌导致挡墙墙背填料饱和，造成抗剪强度降低、主动土压力增大。针对挡墙外倾原因提出增大泄水孔孔径、增加双反滤和对墙背填料局部注浆加固等处理措施，其经验教训可供有关工程技术人员参考。

浸水挡墙；挡土墙变形；反滤；泄水孔

图1 泄水孔及回填结构示意图

1 工程概况

某滨河路总长度为1619m，其中K0+223.8-K1+619段毗邻大河，位于河漫滩上。工程所在地为山区，水文地质资料显示，河水水位受降水影响较大，水位涨降迅速。滨河路路基宽度14m，地形标高为342.37～353.93m，设计路面高程354.7～361.1m，路基平均填高约12m,平时水位标高约为345m。

其中，K0+223.8～K1+580段左侧衡重式路肩墙设计采用C15片石混凝土，墙身平均高度15m，挡墙基础设计采用扩大基础。中密实土卵石层段不设扩大基础，其余地段均设C20混凝土扩大基础，设计高度1.5～2.0m。墙背填料计算内摩擦角φ=35°；墙背圬工与填料间摩擦角Φ/2(块石)；墙背填料计算内摩擦角Φ=35°；填料容重21kN/m3；挡土墙稳定系数［1］：抗滑动稳定系数 KC≥1.3，抗倾覆稳定系数 Ko≥1.5；基底合力偏心距：土质地基不应大于B/6，岩石地基不应大于B/4。

墙身在地面线以上30cm部分分层设置泄水孔,泄水孔间距2～3m，上下排交错布置，孔内预埋直径50mm的PVC管并伸出墙背10cm，其端头用土工滤布包裹，最下面一排泄水孔出口应保证排水顺畅，不得阻塞，在泄水孔进水口处设置粗颗粒材料（大粒径碎石或卵石）堆囊以利排水。

挡墙断面设计施工见图1、图2所示。

2015年5月下旬连降大雨，在K1+300～K1+380段挡墙顶0.5m范围内，人行道地砖有明显的隆起和开裂，道路路面出现细小裂缝且局部脱空，部分路缘石与路面沥青剥离，K1+350处墙顶沉降缝处出现前后错台，错台宽度约4.1cm，挡墙向河道方向外倾明显，且有继续发展的趋势。

图2 扩大基础示意图

2 挡墙变形监测及现场检测

2.1 挡墙变形监测

发现问题后，立即对此段挡墙墙身进行了位移监测，监测点布置于挡墙外侧面，根据挡墙的沉降缝位置及挡墙长度按每20m布置一个监测断面，分别在监测断面上下各设置一个监测点。

在监测过程中经历多次降雨和河水位涨落后，监测数据显示，挡墙墙顶累计水平位移增加为16.2mm，雨后墙顶最大水平位移为18.8mm，接近规范［2］规定的报警值（1/500或20mm）；以上数据表明降雨期间挡墙墙顶水平位移量较大，且雨后其墙顶水平位移仍未停止。

现场巡视发现每次降雨期间河水位暴涨至最上排泄水孔高度，降雨后河水位迅速下跌至最下排泄水孔高度以下，且河水位下降后，挡墙泄水孔仍在较长时间内存在泄水情况（图3）。

图3 挡墙在水位降低后现场实物图片

2.2 挡墙结构实体检测

采用钻芯修正回弹法［3］对结构混凝土抗压强度进行检测，检测结果显示混凝土强度满足设计要求；采用雷达对挡墙混凝土结构进行扫描，未发现挡墙存在空洞、不密实情况，挡墙结构尺寸、构造满足设计要求。

经查阅资料并采用基础开挖探坑进行检查发现，挡墙基础位于中密实土卵石层上，其余地段均设C20混凝土扩大基础，设计高度1.5～2.0m，实测结果与设计相符。泄水孔布置与设计相符，泄水孔出口有淤泥，出水欠通畅。

2.3 挡墙墙背路基填料情况勘查

为了解挡墙墙背路基填土情况，对路基下部填料进行了钻孔勘查，钻孔芯样显示，路基填土为新近回填，填土由少部粉质粘土（呈软塑状）、泥岩块、岩屑、生活垃圾等成分组成，填料含水率较大，密实度差，呈松散状，未固结。

3 挡墙变形原因分析

（1）挡墙位于山区河水消落带区域，水位受降水影响较大，汛期水位暴涨，暴涨的河水带着泥沙从挡墙泄水孔倒灌入挡墙，挡墙泄水孔不同程度的被河水中所带淤泥堵塞，雨后墙前河水位迅速下降，但墙背水位由于泄水孔孔径小且被泥沙堵塞造成不能及时泄水，因此在挡墙内外形成了水位差，挡墙墙背内水位在一定时间内远高于墙前河水位，进而在挡墙墙背形成静水压力，这是挡墙外倾的主要因素。

（2）挡墙填料为新近回填，填土成分由少部粉质粘土、泥岩块、岩屑等成分组成，填料遇水易软化、崩解，综合内摩擦角降低，造成填料对挡墙的主动土压力增加，这也是导致挡墙外倾的因素之一。

（3）由于水位涨落迅速，泄水孔不完全通畅，泄水能力有限,不能迅速排水是挡墙外倾的另一因素。

4 处理措施

针对以上造成挡墙外倾的原因结合现场实际情况，对挡墙采取了如下处理措施。

（1）适当增加泄水孔数量，新增泄水孔与原泄水孔成梅花形布置，泄水孔孔径增大为100mm，泄水孔向墙外坡度不小于4%，新增泄水孔设置双滤，即在泄水孔前后两端均设置滤水层（具体作法见图4），以免河水倒灌时泥沙堵塞泄水孔；对于原泄水孔孔径增大至100mm，泄水孔向墙外坡度与原设计保持一致，在临河侧增设滤水层（做法同图4）。

图4 挡土墙双反虑和注浆示意图

（2）因挡墙墙背后路基填土填料力学性能受水影响较大，在外倾较大的挡墙段采用梅花注浆的方式对挡墙墙背后路基填土中下部填料灌注水泥浆［4］，注浆孔间距为1.5m，注浆高度与后河最高水位相当，压力0.1MPa；通过注浆改善相关填料的物理力学性能，增加填料的密实度及固结状态，达到减小其主动土压力目的。

按上述方案实施后，对挡墙进行了两年变形监测，监测结果显示，挡墙外倾变形收敛，挡墙稳定。

5 结语

挡墙设计过程中应充分考虑挡墙所处的环境因素，对于处于水位消涨较快且水体质量较差情况，应充分考虑挡墙的泄水孔的泄水能力，并有相应的构造措施以确保排水通畅，设计过程中应考虑挡墙内外水位差可能给挡墙带来的水压力影响。

不同种类的填料在不同的含水状态下对挡墙也存在不同的影响，对于浸水挡墙应严格控制填料类型，以避免潜在的安全隐患。

[1]交通运输部.JTG D30-2015公路路基设计规范 [S].北京：人民交通出版社，2015.

[2]房和城乡建设部,国家质量监督检验检疫总局.GB50330-2013建筑边坡工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[3]住房和城乡建设部.JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4]住房和城乡建设部.JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

责任编辑：孙苏，李红

Cause Analysisand Treatment Method of a Retaining Wall Deformation in a Program

For the deformation of extraversion of a riverside immersion retaining wall,this paper investigates relevant hydrologic data,design material and monitoring data,detects the retaining wall and prospects the wall filler,and finally confirms the main contributing factor of this deformation after comprehensive analysis.On one hand,the blockage of outlet entrance in the retaining wall causes a waterhead between the inside and outside,thus the hydrostatic pressureemergesat the wall back.On the other hand,theriver-water flow back leads to the filler saturation at the retaining wall back,resulting in the decrease of shear strength and the increase of the active earth pressure.For the extraversion causesof retaining wall,thispaper presentssome measurements such as increasing the outlet entrance size,adding a double anti-filtration,offering grouting reinforcement to part of the wall back filler,etc.Relevant experiencecan bereferred by related engineersand technicians.

immersion retaining wall;anti-filtration;outlet entrance

TU476+4

A

1671-9107（2017）10-0028-02

10.3969 ／j.issn.1671-9107.2017.10.028

2017-09-11

付烨（1974―），男，四川射洪人，研究生，高级工程师，主要从事工程检测鉴定及加固设计工作。