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河道既有浆砌石挡土墙安全检测方法探讨

2018-10-19冉树升

水能经济 2018年6期
关键词:安全检测

冉树升

【摘要】由于目前缺乏针对浆砌石挡土墙安全检测的规范和指导性文件,浆砌石挡土墙安全检测无章可循,本文通过近年来对河道浆砌石挡土墙的安全检测经验,提出一套综合检测方法和数据处理方法进行探讨。

【关键词】浆砌石挡墙;安全检测;数据分析评定

近年来,随着我国经济建设的飞速发展,大量的市政、交通、水利、水电等工程正以前所未有的速度在全国兴建。为了保证各项工程的实施,大量的支挡结构得到了广泛的应用,挡土墙是防止土体坍塌或截断土坡延伸的挡土结构,是支挡结构重要形式之一。浆砌石挡土墙因其具有施工方便、就地取材、经济效果好等优点,是目前最为常用的一种挡土墙,特别是位于城市地区的河道浆砌石挡土墙,肩负着重要的防洪、排涝任务,一旦发生滑移或倾覆等事故,可能造成重大的人员伤亡和财产损失。然而在河道建设初期,没有充分考虑到城市的发展速度和缺乏对河道统一规划等问题,造成经常性的对河道进行临时改建,反复拓宽和挡墙加高处理等等,大部分河道浆砌石挡土墙在其投入使用5~10年以后,由于受到自然因素、使用环境以及施工时人为因素的影响,使其安全状况发生较大的改变,许多浆砌石挡土墙相继出现了不同程度的裂缝、失稳、倾斜甚至坍塌等现象。本文通过近年来对河道浆砌石挡土墙的安全检测经验,提出一套综合检测方法和数据处理方法进行探讨。

1.检测思路

浆砌石挡土墙破坏涉及挡墙结构、尺寸、强度、不同墙后填料性状、地质条件和水力运动等诸多影响因素,根据影响挡土墙安全性的因素确定检测内容是挡土墙安全检测的关键。在确定检测内容后,选择合适的检测方法,才能确保检测成果的可靠性和检测工作的可行性。

2.检测内容及方法

根据影响浆砌石挡土墙安全性的因素,确定主要检测内容包括:挡土墙外观质量和病害特征、排水孔、几何尺寸、强度、墙后填土性状、墙基地质条件、挡土墙的施工缺陷等。安全检测工作主要采用人工检查、仪器测试、量测等传统检测手段和地质雷达等无损检测手段相结合,多种检测方法点面结合、互为应证。

2.1外观质量和病害特征检测

挡土墙病害主要包括墙体开裂、墙面外鼓、墙体滑移、墙体倾斜、墙体异物穿透、墙体坍塌等,在检测过程中应重点检测裂缝的宽度、深度、长度和走向,墙面外鼓的位移和面积,墙体滑移位移,墙体倾斜角度,墙体异物穿透面积,墙体坍塌面积等参数。

2.2 排水孔调查

排水孔失效会导致墙后地下水位抬高,当河道处于低水位时,形成不利工况,主要表现在挡墙背后填土潮湿,含水量大,但排水孔却长期不出水,形同虚设。

2.3几何尺寸检测

挡土墙几何尺寸检测其目的是查明挡墙断面形式、墙体厚度单薄区域,检测指标包括墙体高度、墙体厚度、墙面坡度等。墙体尺寸检测可采用量测、钻孔、探坑等方法配合地质雷达进行。

2.4 墙体强度检测

墙体强度检测包括砌石强度、软化系数检测和砌筑砂浆强度检测。砌石强度、软化系数检测采用钻芯法,砌筑砂浆检测采用砂浆贯入法。

2.5 墙后填土性状检测

挡土墙墙后填土性状检测包括填土类型、密实度,是否存在空洞或松散区域,采用标准贯入法和室内土工试验等方法配合地质雷达进行。

2.6 墙基地质情况勘察

墙基地质情况勘察指标包括墙基的岩土类型、承载力、c值、φ值等,采用钻孔法、标准贯入法相结合进行。

2.7 挡土墙的施工缺陷检测

挡土墙的施工缺陷检测包括砌缝饱满度与密实度、砌缝宽度、砌体平整度、伸缩缝情况等参数的检测。挡土墙的施工缺陷检测通常采用钻孔、量测等方法配合地质雷达进行。砌缝不饱满或密实度差主要表现在砌缝间砂浆未充填或充填不饱满,砌石之间存在空隙和孔洞;砌缝宽度主要检测砌缝的平缝、竖缝宽度是否超过规范要求;砌体平整度主要检测砌体表面是否存在凹凸不平、砌石之间出现错台,超出平整度标准要求,有两层以上的通缝等现象;伸缩缝主要检测是否存在缝宽不一致、上下错位、假缝(表面有缝但墙身内部块石相互交叉重叠)等现象。

3.检测数据整理和分析

目前采用较多的是病害指标评分判定法、汇总统计不合格项评定法等,本文主要针对汇总统计不合格项评定法进行探讨。

3.1 统计项权重划分

统计项根据影响浆砌石挡土墙安全性因素重要程度划分为三种,权重分别为高、中、低。

(1)浆砌石挡土墙几何尺寸、墙体强度是影响挡土墙的物理力学强度和稳定性的直接因素,因此,这两项指标是现有挡土墙的安全性评定的重要因素,权重划分为高。

(2)挡土墙的病害特征主要包括了墻体开裂、墙面外鼓、墙体滑移、墙体倾斜、墙体塌陷等,一旦出现这些病害,说明挡土墙的实际强度或者稳定性不足,是挡土墙失稳的前兆表现,权重划分为中。

(3)挡土墙的施工缺陷、基础承载力不足、排水孔失效、墙背回填土不密实或出现空洞等缺陷会加剧挡土墙的破坏,影响挡土墙的安全性和耐久性,但影响程度不如前两项,所以权重划分为低。

3.2 统计项符合性判定

根据设计和相关规范要求,对各项检测指标进行符合性判定,符合性判定分为符合和不符合两类。

(1)根据挡土墙几何尺寸、墙体强度检测结果,参照相关设计规范进行挡土墙稳定性验算和强度验算;根据挡土墙基础承载力检测结果,进行倾覆稳定性验算;根据排水孔失效、墙背回填土检测情况进行墙背土压力、水压力计算。

(2)根据相关施工验收规范,对挡土墙的病害特征、挡土墙的施工缺陷进行分类判定。

(3)在实际工程中,有很多挡土墙建成初期并未发生以上病害特征和缺陷,因此需对挡土墙在外部水、土侧压力荷载,周边建筑物的静态超载,河道岸墙周边的车辆动荷载以及施工荷载作用下的稳定性和截面应力进行综合的分析验算。

3.3 汇总统计不合格项评定

根据统计项的权重和符合性判定分类,最终对浆砌石挡土墙分为合格、一般不合格、严重不合格三类。

3.3.1 当所有统计项符合性判定均为合格时,浆砌石挡墙评定为合格。

3.3.2 以下情况时,浆砌石挡墙评定为严重不合格:

(1)当权重为“高”的统计项有不合格时;

(2)当权重为“中”的统计项有2项或2项以上不合格时;

(3)当权重为“中”和“低”的统计项同时有不合格项时。

3.3.3 除以上情况外,浆砌石挡墙评定为一般不合格。

4.结束语

由于目前还没有针对既有浆砌石挡土墙安全检测的规范和指导性文件,检测工作尽量做到细致、全面,客观准确的反映挡土墙现状,同时加强和挡墙设计单位、运维单位的沟通。

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