填土區(qū)擋墻上跨鋼波紋管涵病害處治*
原創(chuàng)
成永剛
悠游2019
悠游2019
CYGYY2019
博士，教高，注冊巖土工程師，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會地基與工程結(jié)構(gòu)分會副理事長和滑坡與工程邊坡分會理事，深部國重實驗室顧問委員，中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土常務(wù)委員和交通巖土工程委員，國際工程地質(zhì)協(xié)會會員，中國國家公路建設(shè)項目評標(biāo)專家。
某公路匝道與主線之間相對高差約14m，兩者之間設(shè)置高約8m（埋入地面以下2m）的混凝土衡重式擋墻進(jìn)行支擋后，上部設(shè)置1:1.5的坡率路堤；在匝道標(biāo)高以下約0.8m的設(shè)置直徑為2m的鋼波紋管涵。其中擋墻與鋼波紋管涵 的地基均為人工填土。
在路面水穩(wěn)層鋪設(shè)后，在雨季多次強降雨后，主線的路堤衡重式擋墻
在
兩條豎向
伸縮縫和水平向
施工縫之間20m的范圍內(nèi)，出現(xiàn)
出現(xiàn)了約10cm下沉變形，且呈現(xiàn)鋼波紋管涵兩側(cè)沉降變形大，逐漸向兩側(cè)變小的特征。位于擋墻下部的鋼波紋管呈現(xiàn)受壓的扁狀。
圖1 擋墻與鋼波紋管涵相互位置關(guān)系圖
圖2 病害擋墻與鋼波紋管涵病害面圖
圖3 病害擋墻與鋼波紋管涵病害斷面圖
從現(xiàn)場看，擋墻病害并無外傾、錯位等特征，而只存在豎向沉降變形，且表現(xiàn)為以鋼波紋管涵為基點的變形大，遠(yuǎn)離而變形逐漸減小的特征，導(dǎo)致個別擋墻呈現(xiàn)依附于伸縮縫而出現(xiàn)拉裂。
鋼波紋管涵在擋墻影響范圍外的形態(tài)表現(xiàn)完好，但在擋墻影響范圍內(nèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重的下沉，沉降量約30cm以上。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查分析，由于擋墻與
鋼波紋管涵
均設(shè)置于填方體內(nèi)，而墻基雖置于匝道路面以下2m，但基底卻僅較
鋼波紋管涵
的頂面低0.2m，導(dǎo)致?lián)鯄﹄m然以拱形跨越
鋼波紋管涵
，但由于擋墻的基底穩(wěn)定性欠佳和
鋼波紋管涵
上部填方厚度較小而很難形成拱效應(yīng)，使部分擋墻荷載直接作用于
鋼波紋管涵
。
尤其是區(qū)內(nèi)幾次暴雨后，上部主線的大量匯水滲流向下部的匝道。且從擋墻滲水現(xiàn)象分析，說明墻基與管涵部位地下水更為豐富，直接導(dǎo)致位于
鋼波紋管涵
兩側(cè)的擋墻地基承載力下降，從而造成
鋼波紋管涵
兩側(cè)支撐擋墻的“馬步”失穩(wěn)，導(dǎo)致?lián)鯄Α耙黄ü勺凇?
鋼波紋管涵上，即擋墻由于失去了跨越
鋼波紋管涵
的拱效應(yīng)，造成
鋼波紋管涵
在擋墻重力作用下出現(xiàn)變形，繼而也與擋墻降低的承載力一起，造成上部擋墻在兩伸縮之間的部位發(fā)生下沉拉裂。
圖4 擋墻出水嚴(yán)重
基于以上病害特征和成因分析，決定采用如下工程措施進(jìn)行處治：
1、在匝道路面標(biāo)高的擋墻基底附近，以下傾30°設(shè)置兩排、長6m，橫向間距為0.8m的Φ127的注漿鋼管，利用高壓注漿形成的復(fù)合地基，與保留于孔內(nèi)不予拔除的大直徑鋼管共同對擋墻的地基承載力進(jìn)行提高。
2、考慮到
鋼波紋管涵
部位的承載力欠缺，參照隧道兩側(cè)“騎馬抗滑樁”的設(shè)置，鋼管在
鋼波紋管涵
兩側(cè)2m的范圍內(nèi)縱向間距為1m，有效支撐擋墻的重力用，而擋墻其余部位縱向間距為1.5m。
3、匝道所在地面注漿完成后，在直徑2m的
鋼波紋管涵
擋墻影響區(qū)受損部位，參照隧道加固工程設(shè)置，利用長3m的小導(dǎo)管在擋墻下部的
鋼波紋管涵
周邊進(jìn)行環(huán)向注漿，并繼而采用鋼筋混凝土管涵對破損的
鋼波紋管涵進(jìn)行“套拱”加固。
4、對主線的路堤擋墻泄水孔進(jìn)行重新“掃孔”，并在孔內(nèi)設(shè)置滲水管有效引排地下水。
5、對破損的擋墻結(jié)構(gòu)關(guān)模后設(shè)置小導(dǎo)管進(jìn)行注漿。
圖5 病害擋墻與鋼波紋管涵病害處治立面圖
圖6 病害擋墻與鋼波紋管涵病害處治斷面圖
以上處治方案針對性強，是一個相對較優(yōu)的方案，可有效處治工程病害，可供有關(guān)單位參考使用。
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