某排樁擋土墻樁傾斜加固處理
發布時間：2010-01-14 共1頁
1、工程概況
湖南某特企業的火力發電廠，場地標高123m，場地南面以擋土墻頂退后約5m的圍墻外為當地一鋼管廠土地，場地標高132m。
由于場地狹窄，原設計采用排樁擋土墻，樁徑1.2m，樁距2.5m，為人工挖孔灌注樁，鋼筋砼護壁。地面以上樁長最高9m，地面以下小于7m，嵌巖1m。樁頂冠梁截面1200×900，樁間靠近外側240厚磚墻砌筑，表面水泥砂漿粉刷。由于場地地下水位低，未采取隔水措施。擋土墻竣工后，中段墻腳附近加了一條地下電纜隧道，電纜隧道基坑深4m。電纜隧道上擬建一條4m寬消防通道。擋土墻頂內側有一條電纜溝，溝一面以墻頂冠梁為壁，另一面為磚砌體，內有重要工業電力電纜，絕對不允許斷電。距擋土墻頂外側約6m是兩個水池，水池深約4m，由于使用問題常有水溢出并常年漏水。
2、地質情況
場地原始地貌屬剝蝕殘丘，略呈北高南低態勢，勘孔內未見地下水，土層從上至下為(孔口標高132.2m)：
人工填土層：褐色或雜色，干~稍濕、稍密狀態，層厚0~3m；含礫石粘土：褐黃~褐紅色，硬塑狀態，層厚8~14m；粘土：褐黃~棕紅色，飽和，硬塑狀態，層厚約2m；含角礫粘土：棕紅色，飽和，可塑~軟塑狀態，層厚約4m；灰巖：青灰~灰白色，中等風化。
3、事故現象
事故發生后，筆者應邀迅速前往參與處理，在現場從擋土墻下可看到，樁間墻開了量通長斜裂縫，部分樁間墻與樁相接處開有從上至下的豎直通長裂縫，縫寬20~40mm，墻根部砌體有兩處已完全塌落形成墻洞，孔口內土體涌出，樁體地上部分除有兩處粉刷層開裂外，未見明顯破壞。整個擋土墻中段向外傾斜，經現場簡單測量，樁頂最位移約1m。樁頂冠梁在轉角處附近應力集中導致外側面完全壓碎，頂面可見斜裂縫貫穿截面。
在擋土墻頂上可看到，墻頂圍墻向擋土墻方向倒下，圍墻后至水池間土體面積塌陷，并有裂縫，最寬處縫寬達500mm以上。擋土墻內側面的電纜溝磚砌體壁已倒塌，其上的4條電纜被埋入土中，固定于冠頂梁側的3條電纜仍掛在梁上。坡頂兩根已廢除的水泥電線桿嚴重傾斜。
4、緊急措施
由于擋土墻變形較，且變化速率很快，周邊環境出現了沉降和開裂，當時正逢雨季，如天氣起變化，破壞繼續加劇，可能引起倒塌或嚴重破壞。同時坡頂的電纜如被損壞，將引起嚴重的停電事故，導致生產停產，甚至人員傷亡。情況比較危急，立即采取了應急措施，這些措施有：
(1) 臨時加固，立即征調毛石堆積于墻腳被動區，堆高3m；
(2) 墻頂卸載，挖去擋土墻頂內側主動區土，深度3m；
(3) 抽除墻頂水池內的水，防止水對墻后土的繼續浸潤；
(4) 在墻上設置監測點觀察墻體的發展。
采取以上措施后，基本已控制了墻體的變位，為下一步設計爭取了時間，創造了安全的施工條件。
5、原因分析
根據現場破壞情況，筆者通過定性分析，認為排樁傾斜的主要原因有以下幾點：
(1) 由于墻腳電纜隧道開挖時比較靠近樁，被動區原狀土換成了人工填土，墻腳的被動土壓幅度降低，樁嵌固作用減弱，抗傾覆力矩降低。
(2) 墻上按設計留有排水孔，但墻后的土為原狀土，孔內未采取有效的濾水措施，排水不理想。此外，地勘時為枯水季節，土的內摩擦角φ和粘聚力c值較，但由于雨季或坡頂水池漏、溢水，設計未采取隔水措施，在排水不暢的情況下，墻后粘性土在浸水后，其φ值降低，c值為0，同時產生水壓力，墻后主動土壓力幅度增，傾覆力矩增。
(3) 按照參考文獻，樁間距一般不于1.5D(D為樁徑)，在地下水較低地區，中心距可稍，但不宜超過2D，而本工程樁距2500mm，稍于2倍樁徑，安全儲備較小。
在上述原因的共同作用下，樁的傾覆力矩于抗傾覆力矩，樁根部發生小角度轉動，墻頂土體沉降開裂，導致土體結構破壞而進一步加主動區土壓力，使擋土墻破壞速率變快，出現嚴重險情。
