申 鑫 河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì) 450000

重力式擋土墻在金洞子滑坡治理工程施工圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

申 鑫 河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì) 450000

通過金洞子滑坡治理工程施工圖設(shè)計(jì)的實(shí)例，介紹了重力式擋土墻設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，從而安全、經(jīng)濟(jì)地選擇治理邊坡的方案。

滑坡; 重力式擋土墻; 抗滑移穩(wěn)定性;抗傾覆穩(wěn)定性

根據(jù)擋土墻穩(wěn)定的機(jī)理不同，擋土墻有很多形式，主要有重力式擋土墻、衡重式擋土墻、薄壁式擋土墻、錨定板式擋土墻、加筋土擋土墻等。我單位在金洞子滑坡治理工程施工圖設(shè)計(jì)中采用了重力式擋土墻方案，該設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行，經(jīng)濟(jì)安全。

1.工程概況

金洞子滑坡位于江油市九嶺鎮(zhèn)紅巖村4社后山坡，受5.12汶川特大地震的影響，滑坡體變形較強(qiáng)烈，裂縫明顯，現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差。金洞子滑坡分為Ⅰ號(hào)滑坡體和Ⅱ號(hào)滑坡體，現(xiàn)以Ⅱ號(hào)滑坡體治理工程設(shè)計(jì)為實(shí)例，探討重力式擋土墻的設(shè)計(jì)。Ⅱ號(hào)滑坡體坡向約60°～70°，坡度20°～40°?；麦w橫向?qū)挾燃s100m，縱向長(zhǎng)度約156m，主滑方向65°，坡體物質(zhì)主要為粉質(zhì)黏土及卵石土組成，滑坡體厚度3.1～9.1m，平均厚度5.6m，面積約15600m2，堆積體體積約8.7×104m3，屬小型。

2.擋土墻的設(shè)計(jì)與計(jì)算

2.1 擋土墻參數(shù)設(shè)計(jì)

擋土墻高度3.60m，頂寬1.00m，底寬2.10m，擋墻基礎(chǔ)埋深2.00m。

2.2 推力計(jì)算

本擋土墻主要為抗滑擋土墻，因此采用滑坡推力對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。滑坡整體滑動(dòng)模式推力計(jì)算成果見表1。

表1 滑坡整體滑動(dòng)模式推力計(jì)算成果表

2.3 擋土墻驗(yàn)算

重力式擋土墻工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全系數(shù)取值如下：

基本荷載情況下（工況二），抗滑穩(wěn)定系數(shù)Ks≥1.3；抗傾覆穩(wěn)定性Ks≥1.5。

特殊荷載情況下（工況三），抗滑穩(wěn)定系數(shù)Ks≥1.2；抗傾覆穩(wěn)定性Ks≥1.3。

1）、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗滑穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式為

抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式為

其中：

式中：

G—擋土墻每延米自重（KN/m）；

X0—擋土墻重心離墻趾的水平距離（m ）；

a0—擋土墻的基底傾角（°）；

a—擋土墻的墻背傾角（°）；

δ—土對(duì)擋土墻墻背的摩擦角（°）；

b—基底的水平投影寬度（m）；

Z—土壓力作用點(diǎn)離墻趾的高度（m ）；

μ—土對(duì)擋土墻基底的摩擦系數(shù)；

Ea—作用在擋土墻上的滑坡推力。

將上述有關(guān)參數(shù)分別代入(1)式和（2）式可得：

基本荷載情況下（工況二），抗滑穩(wěn)定系數(shù)Ks=1.47≥1.3；抗傾覆穩(wěn)定性Ks=1.64≥1.5。

特殊荷載情況下（工況三），抗滑穩(wěn)定系數(shù)Ks=1.72≥1.2；抗傾覆穩(wěn)定性Ks=1.91≥1.3。

說明擋土墻的抗滑和抗傾覆滿足規(guī)范要求。

2）、地基承載力驗(yàn)算

本擋土墻地基為碎石土，地基承載力特征值fa=260 KPa＞擋土墻軸心荷載Pk=96 KPa，地基承載力滿足要求。

3.施工要點(diǎn)

1）、擋土墻采用天然基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深2.0m。

2）、砌體材料采用結(jié)構(gòu)密實(shí)、質(zhì)地均勻、不易風(fēng)化且無裂縫的硬質(zhì)石料，石材的上下面應(yīng)盡量平整，塊石厚度不應(yīng)小于200mm，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于MU30，采用M10的砂漿砌筑，砂漿需飽滿，嚴(yán)禁干砌；應(yīng)分層錯(cuò)縫砌筑，基底和墻趾臺(tái)階轉(zhuǎn)折處不應(yīng)有垂直通縫。

3）、基槽開挖邊坡設(shè)計(jì)放坡2:1，基礎(chǔ)應(yīng)分段開挖，必要時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施，以防邊坡失穩(wěn)。墻后填土設(shè)計(jì)坡度20°，填土平緩過渡至自然斜坡，填土宜選用內(nèi)摩擦角大，容重小，排水性能好的填料，優(yōu)先選用砂類土、碎（礫）石土填筑。填土必須均勻攤鋪平整，并設(shè)不小于3%的橫坡，以利于排水。

4）、填方前應(yīng)先處理填方基底，鏟除草皮，表層浮土。當(dāng)擋墻后地面的橫坡坡度大于1：6時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地面粗糙處理或者開挖成臺(tái)階狀再填土，以免填方順原地面滑動(dòng)。墻背1.0m范圍內(nèi)，不得有大型機(jī)械行駛或作業(yè)，防止碰壞墻體，并用小型壓實(shí)機(jī)械碾壓，分層厚度不得超過0.5m。

5）、砌筑時(shí)，應(yīng)選用較大塊石置于墻頂；擋墻主體砌筑完成后，進(jìn)行勾縫。

4.體會(huì)

重力式擋土墻具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、易于就地取材等優(yōu)點(diǎn)，在工程中應(yīng)用較廣泛?？紤]重力式擋土墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)時(shí)，應(yīng)與其他工程方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分析其技術(shù)的可行性及經(jīng)濟(jì)的合理性。

[1]陳書申，陳曉平.土力學(xué)與地基基礎(chǔ).武漢理工大學(xué)出版社

[2]中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范（DZ/0219-2006）.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社

[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）.中國建筑工業(yè)出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.035