劉海源,張洋溢
(重慶市建筑科學(xué)研究院有限公司,重慶 400016)
漿砌塊石擋墻廣泛應(yīng)用于建筑、道路及綠化邊坡支擋工程中,利用塊石重力來維持邊坡在土壓力作用下的穩(wěn)定性[1],常見高度為3~15m。其優(yōu)點(diǎn)為價(jià)格低、工藝簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)為砂漿強(qiáng)度不易控制、整體性一般、抵抗變形的能力較差、占地面積大。在檢測(cè)鑒定項(xiàng)目中,塊石擋墻垮塌及變形質(zhì)量事故頻發(fā),本文以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景,重點(diǎn)對(duì)塊石擋墻開裂原因及通病進(jìn)行分析,并提出治理方案,可為類似工程提供參考和借鑒。
某工程位于北京八達(dá)嶺某山地別墅區(qū),主要建筑為2~4 層剪力墻結(jié)構(gòu)的雙拼、聯(lián)排及疊拼別墅,擋墻修建于2015 年左右,已交付使用1~2 年。2016 年7 月19 日—21 日,八達(dá)嶺因遭遇強(qiáng)降雨,致使山地別墅區(qū)部分漿砌塊石擋墻和小區(qū)道路路基出現(xiàn)開裂及變形情況。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和查閱勘察資料得知,小區(qū)場(chǎng)地多為耕土、黃土狀粉土、粉質(zhì)黏土,其間分布有角礫夾層,下部為碎石,局部地段揭露花崗巖。其中,耕土層不能作為持力層,已全部清除。黃土狀粉土及粉質(zhì)黏土層廣泛分布于整個(gè)建筑場(chǎng)地,厚度在5.0~20.0m 之間,土層總體稍密-中密狀,局部砂性較強(qiáng),局部含小礫石,無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度及韌性低,場(chǎng)地土為中軟土,具輕微濕陷性,可以作持力層。另外,不同部位土體壓縮差異性較小,綜合評(píng)價(jià)為均勻土質(zhì)地基。
場(chǎng)地內(nèi)無不良地質(zhì)作用,未發(fā)現(xiàn)有地下墓穴、防空洞,無環(huán)境地質(zhì)問題,場(chǎng)地和地基穩(wěn)定,較適宜工程建設(shè),地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.20m。
通過檢查垮塌段擋墻,發(fā)現(xiàn)雖然漿砌塊石擋墻表面塊石規(guī)則平整、勾縫砂漿完整飽滿。但通過擋墻裂縫卻發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部塊石破碎、棱角突出,塊石間砂漿較少(局部未見砂漿),塊石間未有效粘結(jié),造成塊石擋墻整體性較差;通過觀察墻背填土,發(fā)現(xiàn)塊石擋墻未按要求設(shè)置反濾層或反濾包,大部分泄水孔未見水漬,表明泄水孔已被堵塞。2016 年7 月19 日—21 日,北京八達(dá)嶺因遭遇強(qiáng)降雨,致使排水不暢,導(dǎo)致?lián)鯄埩鸭熬植靠逅?/p>
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)擋墻開裂變形情況,將其分為三類進(jìn)行處理。
(1)第一類擋墻:塊石擋墻砂漿較飽滿,裂縫較小,且墻身無外傾和外鼓情況,墻頂圍墻未開裂,整個(gè)擋墻無滑移和傾倒跡象,沒有發(fā)現(xiàn)存在垮塌風(fēng)險(xiǎn)(圖1)。對(duì)于此類擋墻,首先清除裂縫附近的砂漿,若發(fā)現(xiàn)裂縫較深或內(nèi)部砂漿缺失,則先采用墻身滲入性注漿[2],后再對(duì)墻身采取勾縫的方式進(jìn)行處治,若裂縫較淺則直接采用墻身勾縫的方式進(jìn)行處治。
圖1 第一類擋墻(墻身細(xì)裂縫)
(2)第二類擋墻:塊石擋墻砂漿不飽滿,裂縫較大,且墻身存在外傾和外鼓情況,墻頂圍墻開裂嚴(yán)重,整個(gè)擋墻存在局部垮塌風(fēng)險(xiǎn)(圖2)。對(duì)于此類擋墻,采用新增鋼筋混凝土壓頂梁[3]、片墻和土層錨桿[4]的方式處治。該處治方式通過新增壓頂梁和板墻增強(qiáng)了塊石擋墻的整體性,通過新增土層錨桿增強(qiáng)了塊石擋墻的水平抗力。
圖2 第二類擋墻(墻身外鼓、開裂)及其處理方案
(3)第三類擋墻:塊石擋墻砂漿不飽滿,擋墻較高且裂縫較大,擋墻局部已垮塌。對(duì)于此類擋墻,應(yīng)對(duì)垮塌段塊石擋墻進(jìn)行恢復(fù)后,再采用墻背填土注漿[2],新增鋼筋混凝土壓頂梁[3]、片墻和土層錨桿[4]的方式處治。該處治方式通過墻背填土注漿既可以提高墻背填土的C、ψ 值,減小填土的側(cè)向土壓力,又可以封閉填土內(nèi)的排水通道,固結(jié)土體,增強(qiáng)填土整體性[5];通過壓頂梁、片墻和土層錨桿增強(qiáng)了塊石擋墻的整體性和水平抗力;通過增大基腳和基腳處錨桿,增強(qiáng)了擋墻基礎(chǔ)和其本身的穩(wěn)定性(圖3)。
圖3 第三類擋墻處理方案
以上所有處理方式均建立在對(duì)擋墻墻頂重新設(shè)置泄水溝和墻身重新設(shè)置泄水孔的基礎(chǔ)上。泄水孔通過鉆150mm 直徑、上傾5%的鉆孔后塞入反濾包,再修補(bǔ)形成Φ100mm 的PVC 管封閉的泄水孔。
(1)經(jīng)上述多種方式處理后的既有塊石擋墻,距今已多次經(jīng)受住特大暴雨的考驗(yàn),表明經(jīng)處治后,既有塊石擋墻可以良好地完成其建筑功能。
(2)現(xiàn)階段采用塊石擋墻的主要原因?yàn)槌杀据^低、工藝簡(jiǎn)單、施工方便。但面臨的主要問題是塊石擋墻屬剛性擋墻,整體性和抵抗變形的能力較差,其破壞均為局部破壞及垮塌,并未充分發(fā)揮重力式擋墻的抗滑移和抗傾覆能力,所以在對(duì)整體性和安全性要求較高的項(xiàng)目中,建議采用塊石混凝土擋墻來替代。
(3)邊坡?lián)鯄Φ奶幹畏绞揭话憧煞譃闇p荷、束腰和壓腳三種。針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn),在無減荷和壓腳條件下,運(yùn)用多種處治方式,如注漿改良土性、封閉排水通道、減小側(cè)向土壓力,以及板墻和壓頂梁增強(qiáng)整體性,土層錨桿增加水平抗力,在基本不影響擋墻空間占用和使用功能的情況下,方便快捷地解決了既有塊石擋墻的加固處治問題,可為類似工程中出現(xiàn)的問題提供解決思路。
本文發(fā)現(xiàn)的既有塊石擋墻的垮塌原因,如整體性差、抵抗變形能力差、泄水孔堵塞等在工程項(xiàng)目中均較為常見,具有一般普遍性[6]。針對(duì)這些既有塊石擋墻問題采取的處治措施,如土體注漿、板墻、壓頂梁、土層錨桿、基腳擴(kuò)大和重新設(shè)置泄水孔等方式,既解決了工程問題,又未影響建筑功能。重慶屬山地地區(qū),塊石及條石擋墻在建筑、道路、綠化項(xiàng)目中較為常見,遭遇暴雨時(shí)事故頻發(fā),本文提出的處治方式經(jīng)濟(jì)性好、擾動(dòng)和影響小,具有良好的參考價(jià)值,可供重慶地區(qū)類似的擋墻治理借鑒。