羅偉爭

(深圳市水務(wù)科技發(fā)展有限公司，廣東 深圳 518000)

隨著經(jīng)濟社會城市化進程的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程及人口規(guī)模日益劇增，然而城市內(nèi)許多明渠河道現(xiàn)狀擋土墻建設(shè)年代久遠，建設(shè)主體多為村鎮(zhèn)集體或者個體自建，無相關(guān)工程資料留存，工程質(zhì)量體系成疑，部分地段多次出現(xiàn)局部坍塌現(xiàn)象；另一方面，隨著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，周邊大量建(構(gòu))筑物臨擋土墻而建，改變了原有的運行情況。綜上所述，擋土墻的結(jié)構(gòu)安全性難于判別，存在自身和周邊建筑、市政設(shè)施、居民的較大安全隱患。為查清現(xiàn)狀擋土墻的質(zhì)量狀況，保障周邊環(huán)境、人員的安全，對現(xiàn)狀擋土墻安全性進行檢測評估，理性認知擋土墻現(xiàn)狀質(zhì)量情況，有針對性地開展河道擋土墻的整治工作，為河道擋土墻的整治設(shè)計提供依據(jù)。

目前，國內(nèi)已進行了較多此類項目檢測與評估，并探索出了一套可行方法，但此類檢測評估主要為市政類重力式漿砌石擋土墻，并未涉及到水利類的鋼筋混凝土擋土墻。因此，本文參照前人的研究，結(jié)合相關(guān)規(guī)范，提出一套合理可行的針對水工鋼筋混凝土擋土墻的檢測方法，并探索水工鋼筋混凝土擋土墻安全性評估的評判方法。

1 檢測方法研究

水工鋼筋混凝土擋土墻檢測方法的選擇與其結(jié)構(gòu)特點有密切的關(guān)系，且水工鋼筋混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)與漿砌石擋土墻具有多方面的不同。鋼筋混凝土擋土墻型式多為“L”型的懸臂式翼墻，自身擋土墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量取決于混凝土強度、鋼筋強度以及構(gòu)造等的好壞，尤其是擋土墻鋼筋是擋土墻提供抗力的最重要組成部分。鋼筋混凝土擋土墻受施工水平、墻后回填土質(zhì)量、水流沖刷、空氣碳化等因素影響，通常會出現(xiàn)墻體尺寸不夠、混凝土強度達不到設(shè)計要求、墻體與回填土之間出現(xiàn)脫空、墻基掏空等隱患。墻體隱患檢測主要是查明擋土墻尺寸、混凝土強度檢測、鋼筋及保護層厚度檢測、墻體空洞、墻基掏空區(qū)、檢測墻體與回填土之間的脫空和回填土層性狀勘探。

因此，必須對其進行有針對性的檢測工作方能準確把握擋土墻質(zhì)量數(shù)據(jù)。因此我們不但提出鋼筋混凝土擋土墻表觀檢測并且重點對墻體內(nèi)混凝土、鋼筋進行檢測。

(1)墻體尺寸檢測。包括擋土墻高度、墻頂寬度、墻身厚度、墻面坡度、墻趾寬度、墻趾厚度、墻趾埋深檢測。裂縫深度檢測原理如圖1所示。

圖1 裂縫深度檢測原理圖

(2)混凝土強度檢測。墻體強度的檢測是整個檢測過程中的控制因素，可采用鉆芯取樣的檢測方法。考慮在一段變形縫長度且不大于20m的范圍內(nèi)，選取1～2點進行鉆芯法檢測，并通過芯樣室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度測定混凝土強度指標，取芯樣的位置應(yīng)盡量分散，盡量減少對結(jié)構(gòu)強度的影響。墻體強度的檢測亦可采用超聲回彈綜合的檢測方法，其檢測頻率為連續(xù)同類型擋土墻每20m布置一個檢測單元，根據(jù)實測聲速值和回彈值綜合推定混凝土強度，不會對墻體結(jié)構(gòu)造成影響，是目前較為先進及常用的強度檢測方法。

(3)鋼筋及保護層厚度檢測。鋼筋間距、鋼筋直徑、鋼筋銹蝕程度、保護層厚度、鋼筋數(shù)量檢測采用電磁感應(yīng)法和探地雷達法，每50m同類型擋土墻布置一個檢測單元。電磁感應(yīng)法是根據(jù)鋼筋對電磁探頭發(fā)出電磁場的磁感應(yīng)強度來判定鋼筋的大小和深度的無損檢測方法。探地雷達法是通過接收從目標體反射回的電磁波來檢測混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中鋼筋間距、混凝土保護層厚度，屬無損檢測方法，必要時可鑿開混凝土進行鋼筋直徑和保護層厚度的驗證，如圖2—3所示。對于鋼筋銹蝕可采用R61鋼筋銹蝕儀進行檢測。

圖2 探地雷達檢測鋼筋間距、鋼筋直徑、保護層厚度成果圖

圖3 反射探測原理圖

(4)墻體空洞、墻基掏空區(qū)、墻體與回填土之間的脫空檢測。采用探地雷達，沿擋土墻頂布置縱剖面(采用點測方式，點距為0.3m)，查明擋土墻墻體空洞、墻基掏空區(qū)；沿擋土墻迎水面布置短的橫剖面(采用連測方式，每隔10m布置一條橫剖面)可以檢測墻體與回填土之間的脫空區(qū)，如圖4所示。根據(jù)接收波的旅行時間(雙程走時)、幅度頻率與波形變化資料，推斷測區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及目標體的深度、形狀等特征參數(shù)。

圖4 探地雷達檢測墻體空洞、墻體與回填土之間的脫空成果圖

(5)回填土層性狀勘探。對墻背的回填土層的性狀進行勘探，勘測填土層的分布狀況，并進行土工試驗，測量各土層的厚度、重度(γ)、內(nèi)摩擦角(φ)和粘聚力(c)。其檢測數(shù)量為每20m選取1點進行鉆探。

(6)鋼筋混凝土擋土墻表觀檢測。鋼筋混凝土擋土墻的檢測，主要包括坍塌、鼓突、裂縫、局部掉落、排水孔淤塞、滲水、露筋等方面，檢測方法主要通過人工巡查定性查找的方式，對擋土墻外觀質(zhì)量缺陷進行全面巡查，逐一描述和記錄其位置坐標和屬性。

2 安全性評估

本文提出的水工鋼筋混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)依據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，遵照SL 2679—2015《堤防工程安全評價導則》、SL 191—2008《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、SL 379—2007《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》相關(guān)要求及相關(guān)工程技術(shù)的經(jīng)驗進行評價，詳見表1。

對照表1各項數(shù)據(jù)進行逐項評級，共分A、B、C 3級，其中結(jié)構(gòu)安全性滿足有關(guān)標準要求，且未發(fā)現(xiàn)危及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的隱患，為A級；結(jié)構(gòu)安全性局部不滿足有關(guān)標準要求，且未發(fā)現(xiàn)危及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的隱患，為B級；結(jié)構(gòu)安全性不滿足有關(guān)標準要求或已發(fā)現(xiàn)危及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的隱患，為C級。

綜合表1各項評級結(jié)果，當各項結(jié)果均為A級時，擋土墻綜合評價為一類(安全)，經(jīng)日常養(yǎng)護修理即可在設(shè)計條件下正常運行；當有一項以上(含一項)為B級且無C級時，綜合評價為二類(基本安全)，應(yīng)加強日常巡查，并對出現(xiàn)安全隱患的部位進行治理；當有一項以上(含一項)為C級時，綜合評價為三類(不安全)，應(yīng)立刻進行治理。

3 工程實例

以深圳市某河道10m長河段擋土墻作為實例，經(jīng)過現(xiàn)場檢測，該段擋土墻現(xiàn)狀為鋼筋混凝土懸臂式擋土墻，墻高約3.5m，墻頂寬0.5m，墻背坡比約1∶0.15，墻趾寬0.8m，深1.2m，墻踵板寬2.5m。墻體無坍塌、外鼓；墻身設(shè)有直徑50mm排水孔，水平間距1.5m，豎向間距1.5m，墻面無滲水、潮濕現(xiàn)象；墻身有一條長5m、寬25mm的水平裂縫；混凝土強度23MPa；墻體受力鋼筋為Φ16@150，無銹蝕情況。鋼筋保護層厚度為40mm。

運用現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，對各項檢測成果進行安全評級，綜合各項評級結(jié)果進行最終安全評價，其結(jié)果見表2。表2各項評級結(jié)果里評級有一項為C級。因此，綜合評價為三類(不安全)，應(yīng)立刻進行治理。

4 結(jié)論

本文在實際評估工作中得到了進一步分析研究，認為本評估方法具有較大的可行性，但仍存在研究廣度和深度不夠的問題，有待進一步完善。對于不同時期或不同地區(qū)的鋼筋混凝土擋土墻，其評估要求可能不同。因此，在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)根據(jù)具體的情況對評估方法進行修正，切實評判擋土墻質(zhì)量情況，從而真正為擋土墻的整治工作提供科學的依據(jù)。

表1 水工鋼筋混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)安全性評級表

表2 擋土墻評估成果表