何善國(guó)

（廣西南寧水利電力設(shè)計(jì)院 廣西南寧 530001）

1 病險(xiǎn)及舊擋墻加固改造的必要性

重力式擋土墻作為一種擋土護(hù)坡建筑物或構(gòu)筑物，在水利水電、城鎮(zhèn)市政、交通、港口等工程建設(shè)中使用比較廣泛。作為人工建筑物或構(gòu)筑物，擋土墻和其他工程建筑物一樣均有一定的使用壽命或年限。在建成使用一段時(shí)期或臨近生命周期時(shí)，因環(huán)境因素及各種外力作用與影響，擋土墻會(huì)出現(xiàn)一些病態(tài)，如結(jié)構(gòu)表層碳化或老化、結(jié)構(gòu)開(kāi)裂及變位等現(xiàn)象，說(shuō)明擋土墻在地基或基礎(chǔ)穩(wěn)定性及墻體結(jié)構(gòu)方面有潛在的安全隱患，需要加固治理。另一方面，由于工程施工期或環(huán)境條件等因素的限制，一些擋土墻工程不宜拆除重建，只能對(duì)原擋墻進(jìn)行加固改造利用，如加厚、加高及錨桿加固等。因此，通過(guò)對(duì)病險(xiǎn)擋土墻或舊擋土墻進(jìn)行安全鑒定，針對(duì)找出的主病因或隱患采取適用的加固措施，不僅可以解除其安全隱患，避免擋土墻由病險(xiǎn)演變成災(zāi)害性工程事故，而且可以維持擋土墻的正常工作狀態(tài)和延長(zhǎng)擋土墻的使用壽命。經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)及設(shè)計(jì)論證，除了老化嚴(yán)重及加固修補(bǔ)代價(jià)太大確實(shí)需要拆除重建之外，對(duì)舊擋土墻建筑物可采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造與加固措施后加以利用。

2 擋土墻病險(xiǎn)及安全隱患表現(xiàn)

病險(xiǎn)擋土墻往往有其自身的一些病態(tài)表現(xiàn)，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)。但有的舊擋土墻安全或質(zhì)量隱患，則通過(guò)結(jié)構(gòu)檢測(cè)和穩(wěn)定性計(jì)算復(fù)核才能發(fā)現(xiàn)。

2.1 病險(xiǎn)擋土墻病態(tài)表現(xiàn)及成因分析

舊重力式擋土墻病險(xiǎn)病態(tài)有多種直觀表現(xiàn)，如墻基下沉，混凝土結(jié)構(gòu)表層碳化剝落，漿砌石結(jié)構(gòu)塊石間膠結(jié)材料（水泥砂漿）老化脫落，分縫上口寬度變大，分縫處墻體錯(cuò)位，墻體傾斜，墻面或墻體局部開(kāi)裂，墻體有貫穿性裂縫，墻趾斷裂等。造成這些病險(xiǎn)有多方面的原因，一是結(jié)構(gòu)本身耐久性問(wèn)題，即因長(zhǎng)期持續(xù)受環(huán)境因素及外力作用會(huì)使其材料疲勞或結(jié)構(gòu)老化而致強(qiáng)度降低、表層碳化或老化脫落；二是水文地質(zhì)環(huán)境變化。當(dāng)墻基及墻后的地下水升高和巖土物理力學(xué)指標(biāo)降低，會(huì)造成墻背受到的壓力增大；三是工程勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量缺陷。當(dāng)工程地質(zhì)勘察工作深度不足或無(wú)勘探成果時(shí)，往往容易造成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)偏差或失誤；四是施工質(zhì)量缺陷。擋土墻工程建設(shè)中可能存在因工程施工質(zhì)量監(jiān)理或監(jiān)督不到位，承建方?jīng)]完全按設(shè)計(jì)圖紙施工，如對(duì)軟基或地質(zhì)軟弱破碎帶處理不徹底；擅自更改墻背回填土材料；簡(jiǎn)化排水構(gòu)造；改變分縫間隔；改變填縫材料等，均可給擋土墻工程留下安全隱患；五是運(yùn)用管理不到位。設(shè)計(jì)對(duì)墻頂及墻后地面荷載一般有控制要求，但當(dāng)擋土墻運(yùn)行期間經(jīng)常出現(xiàn)如長(zhǎng)期在墻頂部或近墻頂?shù)孛娑逊糯笥谠O(shè)計(jì)荷載的靜止貨物或通行大于設(shè)計(jì)活荷載的機(jī)動(dòng)車(chē)輛等情況，會(huì)改變擋土墻的工作環(huán)境及受力條件，給擋土墻安全造成不利影響。

2.2 擋土墻其他潛在安全隱患分析

當(dāng)然，一些擋土墻在運(yùn)用過(guò)程中并沒(méi)有出現(xiàn)如上所述的病險(xiǎn)病態(tài)，可能是工程建成運(yùn)用以來(lái)未遭遇到設(shè)計(jì)計(jì)算的最不利運(yùn)行工況，但不等于說(shuō)這類舊擋土墻不存在任何安全風(fēng)險(xiǎn)。有的擋土墻安全隱患是在安全鑒定中通過(guò)對(duì)擋土墻重新進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算復(fù)核后發(fā)現(xiàn)的，如通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀墻背填土取樣試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，因受地下水等環(huán)境因素長(zhǎng)期的作用影響，填土材料物理力學(xué)指標(biāo)已比原設(shè)計(jì)取值偏低較多，這意味著作用于擋墻上的土壓力增大。對(duì)于原設(shè)計(jì)或早期工程建設(shè)時(shí)無(wú)工程地質(zhì)勘探資料的擋土墻工程，通過(guò)地質(zhì)勘察可以復(fù)核或驗(yàn)證原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性、合理性。也不排除某些擋墻軟巖基長(zhǎng)期受滲透水壓力作用而發(fā)生軟化、凝聚力降低或摩擦系數(shù)變小的可能性。對(duì)原設(shè)計(jì)資料復(fù)核時(shí)發(fā)現(xiàn)原計(jì)算簡(jiǎn)圖、物理模型、計(jì)算參數(shù)選用不恰當(dāng)，按實(shí)際情況計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)擋土墻最小安全系數(shù)不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，地基應(yīng)力分布狀態(tài)很不合理，有的地基應(yīng)力狀態(tài)在某種情況下出現(xiàn)惡化。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)有的臨河地段單位或個(gè)體為提高該地段的防洪能力擅自加高擋土墻并相應(yīng)填高該地段地面，短期內(nèi)似乎沒(méi)有問(wèn)題但長(zhǎng)期來(lái)看可能存在安全隱患。對(duì)此，應(yīng)引起重視并進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性復(fù)核，對(duì)有潛在安全隱患的舊擋土墻均應(yīng)及時(shí)進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理，以杜絕后患。

3 加固改造途徑

病險(xiǎn)及有安全隱患的擋土墻需要除險(xiǎn)加固或舊擋土墻需要加固改造利用時(shí)，可以通過(guò)以下加固途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（1）擴(kuò)建墻基及增大墻身斷面。通過(guò)擴(kuò)大及改建基礎(chǔ)來(lái)改善地基應(yīng)力條件，或增大墻身斷面幾何尺寸，來(lái)增加墻的自重和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高擋墻穩(wěn)定性。

（2）減小墻背土壓力。減小墻背土壓力有多種途徑。一是改墻型，即在墻背下部增設(shè)衡重臺(tái)并改變下墻背坡系數(shù)，墻型由重力式變?yōu)楹庵厥綋跬翂?；二是置換墻背填土材料并改善排水條件，即用力學(xué)指標(biāo)高的填土材料部分置換或全部置換墻背后力學(xué)指標(biāo)低的填土材料。更換排水效果更佳的排水反濾設(shè)施；三是控制墻頂路面荷載，如重型交通機(jī)具、臨時(shí)堆積物等墻后地面活荷載；四是放緩墻頂上邊坡或降低墻后填土高程等等。

（3）外置阻滑構(gòu)筑物。在墻前地面設(shè)置支撐構(gòu)筑物或在墻趾邊外沿設(shè)置基礎(chǔ)阻滑構(gòu)筑物以分擔(dān)擋土墻所承受的水平滑動(dòng)力，提高擋土墻的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。

（4）施加外力。即設(shè)置墻后拉桿、錨桿（或預(yù)應(yīng)力錨桿）并錨定于穩(wěn)定岸體上或巖土層中，通過(guò)拉桿或錨桿施加作用力以維持擋土墻的穩(wěn)定性。

4 加固改造措施探討

對(duì)病險(xiǎn)及有質(zhì)量安全隱患的舊擋土墻加固治理措施，可分地基及基礎(chǔ)加固、墻身加固、錨（拉）桿加固、墻背填土置換、局部缺陷修補(bǔ)、放緩墻頂以上邊坡或降低墻后填土高程等，每種加固措施均有其適用環(huán)境條件或工程條件，應(yīng)根據(jù)具體情況而選用。下面就前4 種加固措施進(jìn)行探討，并評(píng)述其適用性和注意事項(xiàng)。

4.1 地基加固措施

局部墻段建在持力層（或下覆）為一定厚度的砂卵石層的中高擋土墻。工程建成使用過(guò)程中可能因地下水位下降，或周邊附近有抽水提灌取水井，或基礎(chǔ)工程深基坑開(kāi)挖而抽水降低地下水位，而地下水體流動(dòng)可能逐步帶走地基持力層的細(xì)小沙土顆粒，造成砂卵石空隙崩塌，使擋土墻地基出現(xiàn)逐漸下沉。對(duì)這類險(xiǎn)情，當(dāng)持力層（或下覆）為厚度不是很大的砂卵石層，可采用水泥或化學(xué)固結(jié)灌漿加固處理。其作用或目的是把沿墻基縱軸方向一定寬度范圍的沙土層或砂卵石層固結(jié)固化成整體，以防止細(xì)小沙土顆粒進(jìn)一步流失和地基進(jìn)一步下沉，從而維持地基和擋土墻的穩(wěn)定性。

當(dāng)勘察探明持力層下部局部有天然地質(zhì)溶洞，經(jīng)論證其有潛在的地基安全隱患時(shí)，可采用鉆孔充填灌漿方法處理。

這種地基加固措施適用于舊擋土墻地基砂卵石層厚度不大，地下水流速很小，有合適的灌漿施工場(chǎng)地的環(huán)境條件。但需注意的是，這種灌漿加固后是否可能截?cái)嗤ㄏ蛱峁嗳∷牡叵滤ǖ阑蚋淖兊叵滤疂B流場(chǎng)；灌漿施工期對(duì)水質(zhì)是否產(chǎn)生不利影響；加固施工對(duì)擋墻的不利影響；地下環(huán)境條件對(duì)灌漿加固效果的不利影響等，應(yīng)作調(diào)查評(píng)估。

4.2 基礎(chǔ)加固措施

（1）墻前設(shè)置阻滑樁墩。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，當(dāng)原擋土墻墻基應(yīng)力條件和抗傾穩(wěn)定性條件滿足，而抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足要求時(shí)，對(duì)于土基上的重力式擋土墻，可考慮在墻趾前設(shè)置人工挖孔抗滑樁，見(jiàn)圖1(a)。結(jié)構(gòu)材料采用鋼筋混凝土，樁徑、樁深及間距根據(jù)工程地質(zhì)及受力條件由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。對(duì)于巖基上的重力式擋土墻，可考慮在墻趾基礎(chǔ)前設(shè)置混凝土阻滑墩或連續(xù)阻滑鍵，見(jiàn)圖 1(b)。墩（鍵）的幾何尺寸及間距也是根據(jù)墻基建基面力學(xué)指標(biāo)和受力情況由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。

圖1 墻前設(shè)置阻滑樁(墩)示意圖

抗滑樁或阻滑墩與原墻趾之間接縫需固接或剛性填縫，如用微膨脹水泥拌和的混凝土填充緊固。這種基礎(chǔ)加固措施適用于墻前有空間余地或合適的施工環(huán)境條件（如濱水岸墻外側(cè)河邊能否圍堰排水或枯水期水位是否低于墻趾處標(biāo)高等）和漿砌石擋土墻。對(duì)提高舊擋土墻抗滑穩(wěn)定性有幫助，但無(wú)助于舊擋土墻抗傾穩(wěn)定性條件或墻基應(yīng)力條件的改善。

（2）擴(kuò)大墻前基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，當(dāng)擋墻加高后抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足而墻基邊緣垂直應(yīng)力條件不滿足要求時(shí)，可通過(guò)增大基礎(chǔ)與地基接觸面面積來(lái)改善地基應(yīng)力條件。一般做法是在墻趾前擴(kuò)大鋼筋混凝土基礎(chǔ)，并與舊基礎(chǔ)嵌套銜接，見(jiàn)圖2。這種基礎(chǔ)加固措施適用于墻前有空間余地或施工場(chǎng)地，其中圖 2(b)適用于舊墻基礎(chǔ)為混凝土結(jié)構(gòu)且要求新舊混凝土間須充分咬合成整體，可改善擋土墻抗傾穩(wěn)定性和墻基應(yīng)力條件，也有利于提高舊擋土墻抗滑穩(wěn)定性。

圖2 墻前擴(kuò)大基礎(chǔ)示意圖

（3）樁（墩）式支托。擋土墻加高（相應(yīng)填土加高）后，或墻后地面（路面）荷載變大，造成墻背土壓力增大，使擋土墻基礎(chǔ)墻趾地基垂直正應(yīng)力變大，地基應(yīng)力狀態(tài)出現(xiàn)不均衡，也會(huì)使土基尤其是人工填土地基出現(xiàn)不均勻沉降。這種由較大的墻趾地基垂直正應(yīng)力造成的不均勻沉降，若沉降量差較小而基本穩(wěn)定時(shí)不需要處理。但若不均勻沉降差繼續(xù)發(fā)展可能會(huì)造成擋土墻的傾斜以致倒塌，可以采用墻前基礎(chǔ)承托措施進(jìn)行及時(shí)處理。對(duì)于較軟土基或人工處理地基，可采用墩式支托或樁式支托加固，見(jiàn)圖3。其目的及原理是將原作用于墻基上的部分垂直力分擔(dān)給樁（墩），通過(guò)樁（墩）傳至樁（墩）底部承載力高的下覆持力層地層。樁（墩）尺寸及間距根據(jù)工程地質(zhì)、受力條件和施工條件由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。

圖3 樁墩式支托示意圖

當(dāng)墻后緊鄰重要設(shè)施（如房屋等）使舊擋墻無(wú)法拆除，但墻前有空間余地、施工場(chǎng)地和剛度強(qiáng)度均較大的混凝土結(jié)構(gòu)舊墻基礎(chǔ)，可采用這種加固措施。建議下覆持力層埋深較淺時(shí)（如埋深在2.5m 以內(nèi)）選用墩式支托；下覆持力層埋深較大時(shí)（埋深大于2.5m）選用樁式支托。若欲分擔(dān)更大或承擔(dān)全部墻基上的荷重，則擴(kuò)大墩底尺寸、支托梁尺度或減小樁墩間距。這種加固措施不僅可改善擋土墻抗傾穩(wěn)定性和墻基應(yīng)力條件，也有利于提高舊擋土墻抗滑穩(wěn)定性。

以上三種基礎(chǔ)加固法需注意施工方法及順序，如分段跳槽施工，且待先施工段的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行后段開(kāi)挖施工；先擴(kuò)大加固基礎(chǔ)，后加高擋墻及填土，以求工程施工安全。

4.3 墻身加固措施

4.3.1 墻頂部加高經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核，發(fā)現(xiàn)原擋土墻的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)有較大富余，而且墻基應(yīng)力狀態(tài)良好時(shí)。若墻頂加高尺度不大，則直接在原擋土墻頂部加高即可。若墻體加高尺度較大，加高后同時(shí)加高墻背回填土。由于土壓力增大使擋土墻的穩(wěn)定及應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了不利于安全運(yùn)用的情況，則根據(jù)具體情況采用合適的加固措施，如前面介紹的基礎(chǔ)加固措施和以下介紹的有關(guān)加固方法。

4.3.2 墻前加厚

在墻前增設(shè)加厚面板，結(jié)構(gòu)材料一般采用混凝土或鋼筋混凝土。新舊墻體間需要采取拉結(jié)粘合措施，如在舊墻面上拉毛或鑿毛，必要時(shí)設(shè)拉結(jié)筋或錨固鋼筋。舊墻體若為漿砌石結(jié)構(gòu)，可在舊墻體上設(shè)混凝土嵌固釘并與新墻面板一起澆筑，增強(qiáng)新舊墻體的咬合力。一般做法是在舊墻體間隔一定距離（一般為1.0～1.5m 左右）挖出一石塊的寬度及深度（一般為300～400mm）的墻洞，嵌固釘呈梅花形或品字形布置。加厚面板若設(shè)錨固鋼筋，錨固筋成梅花形布局，入舊墻內(nèi)（需水泥灌漿）長(zhǎng)度不小于500mm（視舊墻體厚度而定），入新墻內(nèi)的鋼筋頭彎直鉤，鋼筋直徑及錨筋間距由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，見(jiàn)圖4。

圖4 墻面增設(shè)混凝土面板示意圖

這種加固措施適用于墻前有加厚空間，而且不影響墻前過(guò)水能力。如水庫(kù)溢洪道邊墻、河岸護(hù)坡堤墻等。對(duì)于過(guò)水?dāng)嗝嫦鄬?duì)較小的灌溉渠道邊墻若采用墻前加厚措施，則需驗(yàn)算是否影響過(guò)流能力。

4.3.3 外層包裹加固

原混凝土擋土墻表層碳化較嚴(yán)重或結(jié)構(gòu)老化開(kāi)裂；漿砌石擋土墻的水泥砂漿疲勞老化而粘結(jié)強(qiáng)度大大降低；采用墻前加厚措施不能使新舊結(jié)構(gòu)有效粘結(jié)形成整體時(shí)，可以采用外層包裹法。即在墻面、墻頂、墻背三面設(shè)外包結(jié)構(gòu)體對(duì)原墻體進(jìn)行加固。墻面和墻背兩面均從基礎(chǔ)做起。外包結(jié)構(gòu)材料宜用混凝土，工程重要時(shí)可用鋼筋混凝土。

4.4 變換墻型、置換回填土或更新排水設(shè)施

原重力式擋土墻由于墻前環(huán)境限制不便在墻前加厚或擴(kuò)大墻前基礎(chǔ)，而墻后有一定的施工作業(yè)場(chǎng)地時(shí)，把墻背填土挖開(kāi)，采用增設(shè)衡重臺(tái)法即把原重力式擋土墻改造成衡重式擋土墻，見(jiàn)圖 5(a)，以利用填土重和減小下墻背土壓力。下墻背坡m3取-0.35～-0.5 或與原開(kāi)挖邊坡系數(shù)協(xié)同。衡重臺(tái)高度根據(jù)穩(wěn)定性條件通過(guò)計(jì)算擬定，一般取全墻高度的1/3～1/2 較合適。

土工檢測(cè)或試驗(yàn)若發(fā)現(xiàn)原擋土墻回填土力學(xué)指標(biāo)值已發(fā)生變化，如內(nèi)摩擦角值比原設(shè)計(jì)降低了許多；現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)排水設(shè)施已堵塞，排水失效，導(dǎo)致墻后地下水位升高和下部回填土力學(xué)指標(biāo)下降。此時(shí)，用力學(xué)指標(biāo)值較大的砂礫土或拉筋土置換墻后舊的填土，并更換排水構(gòu)造，疏通墻身排水孔（若設(shè)墻后排水盲溝則需朝下游墻段末端排水），也是原擋土墻除險(xiǎn)加固的一種簡(jiǎn)單有效方法，見(jiàn)圖5(b)。

圖5 改墻型及置換回填土或排水設(shè)施示意圖

4.5 施加外力加固措施

4.5.1 錨桿（索）錨固

原擋土墻的加固除了上述方法之外，錨桿（索）加固法也是常用的加固方法。對(duì)于中高擋土墻，采用前述的方法可能造成土建工作量及工程投資過(guò)大，此時(shí)采用錨桿（索）加固法更合適。對(duì)于受力較大和安全問(wèn)題更為突出的高擋土墻工程，需要更大的錨固力，可選擇預(yù)應(yīng)力錨桿（或錨索）加固法。在墻前對(duì)原擋土墻墻身及墻后邊坡巖土體進(jìn)行機(jī)械鉆孔造孔時(shí)，孔內(nèi)安裝上錨桿（索）后進(jìn)行灌漿固結(jié)，施工原墻面錨固帽或壓梁（板），處理好錨桿（索）頭部構(gòu)造。錨桿材料及型式、錨頭及桿尾部構(gòu)造，根據(jù)設(shè)計(jì)條件選取與配置。對(duì)于原漿砌石擋土墻整體結(jié)構(gòu)完好或?yàn)殇摻罨炷?，墻后邊坡岸體為穩(wěn)定的自然巖（土）層時(shí)，采用錨桿（索）加固法可獲得較好的加固效果，見(jiàn)圖 6(a)。錨桿（索）加固技術(shù)可參考專業(yè)書(shū)籍介紹的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，這里不作介紹。

圖6 錨桿或拉桿加固示意圖

4.5.2 墻頂設(shè)墻后拉桿

原擋土墻結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，且墻后有穩(wěn)定的岸體并無(wú)地面建筑物，可考慮采用墻頂拉桿加固法。即在原墻頂部沿縱向一定間隔位置布設(shè)拉桿錨頭連接點(diǎn)，在墻后穩(wěn)定岸體地表層設(shè)錨固樁（墩）或坑埋混凝土地牛，再用拉桿連接后進(jìn)行封閉處理。拉桿錨頭連接點(diǎn)構(gòu)造視拉桿材料而定，可以是在墻后設(shè)活動(dòng)鉸或固定鉸節(jié)點(diǎn)，也可以在墻前采用拉桿錨帽。拉桿材料可根據(jù)拉桿受力大小、工程施工條件和地質(zhì)環(huán)境條件選擇。如鋼筋混凝土拉梁、型鋼拉梁、鋼筋拉桿、鋼索拉繩和高強(qiáng)化纖材料拉繩等，見(jiàn)圖6(b)。

5 擋墻加固算例

某河道整治工程，舊岸墻為漿砌石結(jié)構(gòu)，混凝土基礎(chǔ)墊層，墻基落至基巖?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)部分墻面水泥砂漿老化脫落，墻體局部塊石松動(dòng)，但塊石未風(fēng)化，絕大部分墻體及墻基穩(wěn)定，因此可對(duì)舊墻體進(jìn)行適當(dāng)加固改造利用。經(jīng)計(jì)算分析舊墻頂標(biāo)高未滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，需加高0.9m。鑒于岸墻的使用功能及工作環(huán)境，表面經(jīng)常受泄洪水流的強(qiáng)烈沖刷，故墻面表層擬用混凝土結(jié)構(gòu)襯護(hù)。墻后用砂礫土回填，φ=35°，c=0，γ=18kN/m3，墻背與填土間摩擦角δ取2φ/3，即23.33°。地基為泥質(zhì)砂巖，擋墻建基為弱風(fēng)化層基巖，墻底與地基間摩擦系數(shù) f′為0.55（f為0.48），凝聚力c′為80kPa，地基承載力為400kPa。

巖基上的擋土墻抗剪斷穩(wěn)定安全系數(shù)由下式計(jì)算∶

擋墻不擴(kuò)基，僅加設(shè)垂直面板及加高墻頂并回填土?xí)r，經(jīng)穩(wěn)定性計(jì)算，正常工況下（墻前常年水深0.8m，墻后地下水深取1/3 墻高）擋墻抗剪斷穩(wěn)定安全系數(shù)Kc為2.838(按抗剪Kc為1.274)，不滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求，墻趾邊緣垂直應(yīng)力為448.63kPa，超過(guò)地基承載力。墻踵邊緣垂直應(yīng)力為 0，偏心距 e=1.12m ＞0.25B（1.025m），B=4.1m，墻基應(yīng)力狀態(tài)不佳。因此，基礎(chǔ)需要采取擴(kuò)基加固措施，擬在墻趾外側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土阻滑鍵，阻滑鍵與舊基礎(chǔ)混凝土嵌套咬合銜接形成基礎(chǔ)整體。阻滑鍵寬B2由抗剪斷穩(wěn)定公式計(jì)算擬定。

式中：Kc取3.0。把舊墻底寬B1（4.1m）、計(jì)算單元長(zhǎng)L（取10m）、f′、c′和上述計(jì)算的水平合力∑H（237.95kN）、垂直合力∑G（631.413kN）代入(2)式計(jì)算得，B2=0.917m。為了增加擋墻抗剪斷穩(wěn)定安全富余度，同時(shí)為改善地基應(yīng)力條件和與上部面板結(jié)合的需要，阻滑鍵寬B2取1.8m，厚取1.1m。擴(kuò)基加固后按式(1)計(jì)算得正常工況的擋墻抗剪斷穩(wěn)定安全系數(shù)Kc為3.538(按抗剪Kc為1.356)，墻趾邊緣垂直應(yīng)力151.04kPa，墻踵邊緣垂直應(yīng)力為76.92kPa（最大、最小應(yīng)力 比為 1.96，e=0.32m ＜ 0.25，B=1.475m，B=B1+B2=5.9m），滿足要求。

工程施工順序?yàn)橄然A(chǔ)，后面板及壓頂，再回填土。基礎(chǔ)擴(kuò)建要求分段跳槽施工。工程加固時(shí)需同時(shí)完善做好排水系統(tǒng)。加固施工期間注意對(duì)擋墻變位等穩(wěn)定性狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

6 結(jié)語(yǔ)

前述的病險(xiǎn)及舊擋土墻除險(xiǎn)加固措施，其適用條件是不同的，可以單獨(dú)使用也可以聯(lián)合應(yīng)用。應(yīng)根據(jù)不同工程的具體情況或環(huán)境條件，通過(guò)技術(shù)論證或方案比較選用。加固改造設(shè)計(jì)不僅要考慮經(jīng)濟(jì)條件如工程投資、建設(shè)工期等，也要考慮施工技術(shù)條件、場(chǎng)地制約條件和環(huán)境影響。

1 SL379—2007 水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)水利水電出版社.