高大挡墙病害处治

文摘   教育   2024-11-11 20:58   重庆  
对于路基病害挡墙的处治,一定要慎用拆除重建的方案。因为拆除重建造成的反向大开挖,将不可避免的导致公路保通困难,甚至是出现断道。加之拆除重建工期较长,工程费用高,社会影响较差。尤其是对于高大挡墙,拆除重建将存在更大的困难。因此,对于挡墙病害,宜尽量依据病害机理采用原位加固,尤其是轻型锚固工程加固速度快,工程费用低,是病害挡墙处治的首选方案。
案例
某二级公路所在自然斜坡上陡下缓,坡体地表为厚约4m左右的含碎石粉质粘土,下伏中风化砂泥岩地层。公路采用外侧设置高16.5m的高大浆砌片石衡重式墙支挡后,以填方的形式通过。
公路通车后不久,高大浆砌片石挡墙的墙体出现多条纵向贯通性裂缝,局部基底附近出现八字形。路面与后部自然坡体出现长近50m、宽5~18cm的贯通性张拉开裂。距挡墙前部约15m的部位出现挤压鼓胀开裂。形成了宽约 80m,主轴长约 35m, 体积约1.5万方的小型滑坡。如不及时进行处治,将可能出现挡墙和路基破坏,导致公路中断形成非常不好的社会影响。

图1 挡墙出现纵向裂缝

图2 公路内侧地面上出现的贯通状张拉裂缝

图3 公路内侧路面贯通状张拉裂缝

图4 高大病害挡墙工程地质断面图

根据现场调查和相关资料分析,该滑坡产生的机理是:

1、由于高大挡墙基底位于粉质粘土层,造成基底承载力和抗滑能力不足,造成挡墙的墙身出现八字形裂缝和路基出现变形。

2、高大挡墙采用浆砌片石砌筑,施工质量较差,导致挡墙墙身出现多条竖向鼓胀裂缝。

3、公路填方加载挤压,导致在粉质粘土中形成了圆弧状滑面,且依据路基和地面变形裂缝形态来看,滑面造成挡墙工程“坐船”。

由此,技术人员拟采用拆除16.5m的高大挡墙后,重新设置桩基托梁挡墙的方案进行处治。即:

拆除既有高大病害挡墙,在公路断道采用反挖工艺后,下部设置桩径为ф2.5m,长15m的桩基,其上设置高14m混凝土挡墙,共同形成桩基托梁挡墙进行处治。

其中,下部桩基采用抗滑桩形式配置,对路基部位的滑体进行整体支挡,上部的衡重式挡墙对其墙高范围内的土压力进行支挡。

图5 拟采用的桩基托梁挡墙工程地质断面图

该方案虽然可有效对病害高大挡墙进行处治,但拆除重建将造成公路断道长达四个月以上,社会影响很大,且工程费用达A万元,故非较优方案而需进行优化调整。
基于此,病害现场调查和下滑力和土压力估算,以及既有浆砌片石挡墙结构破损程度,笔者建议采用适当修复地表排水工程,以及设置面板工锚杆进行加固+基底注浆为主的处治方案,即:
1、在既有破损浆砌片石挡墙胸坡上设置厚20cm的钢筋混凝土面板后,采用三排横向间距为2m,长度为12~18m,采用ф32mm钢筋制作的锚杆对挡墙进行加固。
该措施通过锚杆的锚固,可有效提高挡墙的抗滑能力,通过锚杆注浆时对浆砌片石挡墙的注浆,以及胸坡上设置的钢筋混凝土面板,有效提高了墙身抗剪能力,并对破损挡墙进行了遮挡处理。
2、在墙基底部设置一排间距为2m,长度为9m采用ф60mm热轧无缝钢管制作的注浆管,对基底进行注浆加固,并将钢管留于基底,从而有效实现挡墙地基承载力的提高

图6 优化后的病害挡墙处治工程地质断面图

该方案不会对高大病害挡墙进行拆除,主体工程位于公路外侧的挡墙和自然斜坡上,故对公路的运营影响很小,更不会造成断道,社会影响很小。且工程施工速度快,施工周期约为一个半月,加之工程造成约为0.2A万元,因此是一个相对较优的方案。
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悠游2019
博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,世界交通灾害防治与应急委员会委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员
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