田雁南 （馬鞍山市建筑管理處，安徽 馬鞍山 243061）

1 引言

重力式擋土墻是指依靠自身重量抵抗墻體背后土壓力的一種擋土結(jié)構(gòu)形式。重力式擋土墻通常體積和重量較大，選擇時往往受限于軟弱土質(zhì)承載力不足的影響?；炷翐跬翂τ捎谑┕すに嚦墒臁⑷〔娜菀椎葍?yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于邊坡?lián)跬两Y(jié)構(gòu)工程中。目前，我國關(guān)于結(jié)構(gòu)安全評估及安全等級標(biāo)準(zhǔn)方面的相關(guān)文獻(xiàn)資料雖然較多，但對于既有重力式擋土墻安全評估方面的研究工作相對較少，安全評估體系尚不完善。本文提出了既有重力式擋土墻的檢測技術(shù)及安全評估指標(biāo)體系。

2 既有重力式混凝土擋土墻檢測項目

2.1 外觀檢查

2.1.1 墻身尺寸

擋土墻墻身尺寸的檢測項目通常包括擋土墻高度、墻頂寬度、墻身厚度、墻面坡度、墻趾寬度、墻趾厚度、墻趾埋深等。通過對比墻身尺寸是否符合圖紙設(shè)計要求，通過實測結(jié)果驗算設(shè)計工況下的擋土墻結(jié)構(gòu)安全性。檢測數(shù)量可在一個變形縫長度或20m左右范圍內(nèi)選取1～2點進行檢測。在現(xiàn)場情況允許下，可局部挖開擋土墻基礎(chǔ)測量墻趾埋深。

2.1.2 基礎(chǔ)沉降

軟弱地基中地基承載力不足時，會造成擋土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降，從而影響擋土墻的安全性能。擋土墻不均勻沉降過程中，擋土結(jié)構(gòu)邊緣的沉降量大于中部的沉降量。當(dāng)基礎(chǔ)發(fā)生較小的不均勻沉降后，會引發(fā)擋土墻墻身裂縫開展；當(dāng)基礎(chǔ)發(fā)生較大的不均勻沉降時，會引起擋土墻局部傾斜或整體破壞，從而發(fā)生工程事故。

2.1.3 伸縮縫

擋土墻伸縮縫檢測主要通過觀察法，伸縮縫兩邊產(chǎn)生相對錯動后會影響其穩(wěn)定性。在檢測伸縮縫的錯動情況是否已經(jīng)穩(wěn)定，可在伸縮縫處設(shè)置石膏片進行判斷。如果石膏片發(fā)生開裂或錯動，可判斷伸縮縫錯動仍在進展；如果石膏片未產(chǎn)生開裂或錯動，可判斷伸縮縫已基本穩(wěn)定，但仍需定期監(jiān)測。

2.1.4 排水設(shè)施

擋土墻排水設(shè)施主要包括：墻身泄水孔與反濾層、墻底和墻頂?shù)呐潘疁系?。擋土墻墻頂排水溝主要防止地表水滲入墻后土體當(dāng)中，墻身泄水孔主要將墻后土體中的水從泄水孔中排出。墻后土體會因其含水率增加而造成土壓力增大，基礎(chǔ)長期被水浸泡而造成地基承載力降低，從而影響擋土墻安全性能。擋土墻排水設(shè)施主要通過檢測排水是否通暢及完整來對擋土墻排水設(shè)施進行評價。

2.2 擋土墻材質(zhì)狀況

2.2.1 混凝土強度

擋土墻的混凝土強度檢測方法常使用鉆芯法進行檢測，通過芯樣抗壓強度試驗測定混凝土強度指標(biāo)，也可通過超聲回彈法檢測其強度。采用鉆芯法檢測時，可在一個變形縫長度或20m左右范圍內(nèi)選取1～2點進行檢測，芯樣選取位置盡量減少集中而造成對強度檢測的不利影響。

2.2.2 鋼筋布置

混凝土擋土墻中的鋼筋檢測一般包括間距、直徑、保護層厚度及數(shù)量等，常用電磁感應(yīng)法和探地雷達(dá)法進行檢測。目前常用的檢測方法對鋼筋直徑的檢測存在誤差，常需要對混凝土進行鑿開驗證鋼筋直徑及保護層厚度。在使用以上無損檢測方法時，可將每50m相同類型的擋土墻作為一個檢測單元。

2.3 擋土墻受力狀況

2.3.1 墻體裂縫

混凝土擋土墻在使用過程中，墻身通常都會產(chǎn)生裂縫。裂縫根據(jù)其開展形態(tài)主要包括水平向裂縫、斜向裂縫及垂直向裂縫。擋土墻在使用過程中主要承受墻后土體傳遞的土壓力，因此裂縫形態(tài)中水平向裂縫產(chǎn)生的危害最大，斜向裂縫次之，垂直裂縫產(chǎn)生的危害最小。擋土墻在使用過程中產(chǎn)生的裂縫存在多種原因，主要包括設(shè)計與施工原因、材料不合格、墻后水文變化及荷載增加等情況。

2.3.2 墻頂位移

擋土墻在墻后土壓力與墻頂荷載共同作用下會產(chǎn)生背離墻后土體的相對位移，因而影響擋土墻及墻后土體的安全性及穩(wěn)定性。位移的產(chǎn)生同時加速了墻體裂縫的發(fā)展，從而降低擋土墻的剛度，繼而又加速擋土墻位移。在對擋土墻安全評估時，通常選墻頂位移作為其位移代表值。

2.3.3 墻體穩(wěn)定性

重力式擋土墻穩(wěn)定性通常需要考慮抗滑移穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定，《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中給出了相關(guān)計算方法，抗滑移穩(wěn)定性系數(shù)如式（1）和抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)如式（2）。

其中式（1）與式（2）中 Ea為擋土墻后每沿米巖土主動土壓力合力，G為擋土墻每沿米自重，μ為擋墻底與地基土體的摩擦系數(shù)。規(guī)范中規(guī)定重力式擋土墻抗滑移穩(wěn)定性系數(shù)和抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)分別大于等于1.3和1.6。

3 既有擋土墻安全評估體系

3.1 安全評估體系指標(biāo)的建立

在以往對重力式擋土墻進行的安全評估中發(fā)現(xiàn)，參考擋土墻設(shè)計參數(shù)進行安全評估時，雖設(shè)計參數(shù)檢測結(jié)果滿足規(guī)范偏差要求，由于擋土墻產(chǎn)生較多的病害，安全狀況已無法滿足要求。或在檢測過程中因擋土墻產(chǎn)生病害，導(dǎo)致檢測其驗收指標(biāo)已不滿足要求。因此，進行擋土墻安全狀況評估時，指標(biāo)的選擇應(yīng)充分考慮擋土墻安全性的影響因素，將實際使用過程中評價指標(biāo)的可測性作為重點考慮對象。既有線重力式擋土墻的安全狀況評估是一個多指標(biāo)、多層次的問題，應(yīng)用層次分析法進行分析時十分有效，既有重力式擋土墻安全評估指標(biāo)體系見下圖。

3.2 檢測單元單項評分標(biāo)準(zhǔn)及安全評級

既有重力式擋土墻安全評估指標(biāo)體系

在對既有重力式擋土墻結(jié)構(gòu)進行安全性能評估時，結(jié)合相關(guān)研究文獻(xiàn)將安全評估單元分為擋土墻表觀現(xiàn)象、擋土墻材質(zhì)狀況及擋土墻受力狀況3大部分。同時參考文獻(xiàn)[5]、[6]中相關(guān)要求，將裂縫、變形縫相對位移、排水設(shè)施完整性、混凝土強度、墻體厚度、擋土墻穩(wěn)定性等情況指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)量化。

根據(jù)實際檢測結(jié)果量化后將擋土墻安全分級為合格、不合格兩種評級。當(dāng)擋土墻無明顯病害時，且檢測數(shù)據(jù)與設(shè)計參數(shù)資料偏差滿足偏差要求時，可判定為合格；當(dāng)擋土墻存在明顯病害，且檢測數(shù)據(jù)與設(shè)計參數(shù)資料偏差不滿足偏差要求時，可判定為不合格。其中，根據(jù)擋土墻病害的嚴(yán)重程度及需治理的緊迫程度，擋土墻安全評級中不合格又可分為：A級、B級和C級。

當(dāng)擋土墻被評為A級不合格時，此時擋土墻隨時會發(fā)生破壞，應(yīng)當(dāng)立即加固處理；當(dāng)擋土墻被評為B級不合格時，擋土墻正處于極限平衡狀態(tài)，擋土墻會受外部不利因素的影響而出現(xiàn)破壞，需及時加固處理；當(dāng)擋土墻被評為C級不合格時，擋土墻此時雖基本穩(wěn)定，但由于安全系數(shù)偏小，需對不利影響因素進行處理并加強監(jiān)測。

4 結(jié)語

影響既有重力式擋土墻安全評估的因素較多，現(xiàn)行規(guī)范中暫未對此有明確規(guī)定，安全評估體系尚不完善。本文提出擋土墻安全性評估檢測過程中需進行檢測的內(nèi)容及方法，同時提出既有重力式擋土墻安全評估指標(biāo)體系。依據(jù)實測結(jié)果對指標(biāo)量化處理，然后對重力式擋土墻進行安全評級，以此指導(dǎo)重力式擋土墻養(yǎng)護維修及病害處理方案的制定。