衡重式挡土墙地基承力不足的设计与施工方法

2021-09-29吴翔秦鹏一王兴洲张杰黄鹏睿

重庆建筑 2021年9期

吴翔，秦鹏一，王兴洲，张杰，黄鹏睿

（核工业井巷建设集团有限公司，浙江湖州 313000）

0 引言

在山区公路工程建设中，挡土墙的修建起到至关重要的作用[1]。本文主要分析在山区沿海公路中，衡重式挡土墙地基承载力满足不了设计要求，并且在地基基坑紧靠临海斜坡的情况下，衡重式挡土墙继续施工的方法[2]。通过增设衡重式挡土墙扩大钢筋混凝土基础及基础斜拉锚杆，顺利完成了该段衡重式挡土墙施工，且扩大的基础以及挡土墙墙身无裂缝，几乎无沉降位移[3]。可为同类工程施工提供参考。

1 工程概况

该工程位于福建省霞浦县，该区域平均气温在16℃～19℃之间，春季雨水相对丰富，夏季台风较多，冰冻天气相对较少，受海洋气候影响比较明显，呈现出典型的季风气候特点。该挡土墙地基基坑存在两个问题：（1）地基岩层破碎，地基承载力满足不了设计承载力要求；（2）挡墙基坑外边缘靠临海斜坡，内边缘靠山体。总体上施工难度较大，施工现场影像见图1。

图1 施工现场影像照片（方框为挡土墙基础分部位置）

2 施工方案的选择

在挡土墙基坑挖至设计标高后，对地基基坑的方位以及承载力进行测量（采用动力触探的方式，对地基承载力进行现场测试），该段挡土墙的全墙高为15m，设计承载力为450kPa，基础的宽度正好与设计值相同，现场测试地基承载力为430kPa，与设计值比较接近。由于该段挡土墙临海，基础岩石状况比较破碎，基坑底部比海平面高4.0m，如果按照设计图纸施工，挡土墙的外缘边线将紧靠临空面，存在较大的安全隐患，因此选择两种施工方案，分别对该段挡土墙的施工进行探讨。

第一种方案：挡土墙基坑继续往下挖1.5m。在该基坑基础之上，往下挖1.5m，下部为未完全风化的岩层，地基承载力能够满足设计承载力的要求，但是需要面临的问题是：（1）机械继续开挖该段挡墙基础有较大困难，且存在机械施工安全隐患；（2）如果按照该方法下挖，在挡墙浇筑过程中，混凝土的浇筑存在较大困难，成品质量和安全难以保证；（3）临海区域，在夏季经常出现台风、暴雨等天气，挡土墙基坑底部与海平面更为接近，后期使用时，可能会存在很大的安全隐患[4]。该种方案的优点：（1）挡土墙外边线不会紧靠临海斜坡面，成品安全系数相对较高；（2）挡土墙基坑地基承载力完全能够满足设计承载力的要求。

第二种方案：挡土墙基坑继续往下挖0.5m。同时，在临海斜坡面上人工开挖台阶，将该段挡墙基坑挖成阶梯状，为增强挡土墙地基基础的强度，增设钢筋笼，扩大挡土墙基础。该种方案的优点：（1）挡土墙基坑的开挖难度大大降低，混凝土浇筑质量会有所提升，同时在施工过程中，安全得到较好的保证；（2）下挖0.5m，地基承载力可以满足设计承载力的要求；（3）增设扩大钢筋混凝土基础，能避免挡土墙外边线紧靠临海斜坡面，在海的一侧，会留有足够的支挡空间。但是该种方案存在的问题是：增设钢筋笼和基础斜拉锚杆会增加施工成本，同时延误工期。

因此，综合对比两种施工方案，结合安全、质量、成本和进度各项因素（由于该段挡土墙不在该项目施工的关键节点上，对工期影响甚小），选择第二种方案作为该段挡土墙最终的施工方案。

3 施工方案的具体实施

3.1 基坑开挖

在对该段挡土墙基坑继续往下挖0.5m之后，现场对基坑的方位以及地基承载力进行测试，基坑的尺寸大小以及方位满足设计要求，但是挡土墙外边线距离临海斜坡面只有25cm，地基承载力为490kPa，能够满足设计承载力的要求。同时，人工对临海斜坡面进行台阶式开挖，目的是为了增大挡土墙基础，提高挡土墙安全稳定性。