夏高响，佘 然

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)

水利工程建设时，在河道内普遍存在深厚的淤泥质，软土具有厚度大、性质复杂、工后沉降大和影响因素多等特点。当构筑物处在淤泥质软土地基环境时，不仅会降低设施作用于水利工程建设使用的稳定性，还会威胁所处环境的安全性，因此软土地基上构筑物的失稳问题必须引起足够的重视。

1 工程背景

某船闸坐落在淤泥质粉质黏土软基河道中，地质参数见表1。下游导航墙采用扶壁式重力挡土墙结构，底板宽9.5 m，板厚0.8 m，立板厚0.6 m，肋板厚0.6 m，肋板间距4.0 m。墙顶标高为11.3 m，底板顶标高为-2.05 m。挡土墙基底坐落于淤泥质粉质黏土层，地基承载力不满足要求，采取了PHC桩地基处理，桩间换填2.5 m厚级配碎石，桩顶与构筑物底面之间设置35 cm塑性砼垫层。挡土墙施工完成墙回填至高程2.5 m时发生整体变形，导航墙顶部向河道侧偏移9 mm，底部向河内侧偏移25 mm。

表1 地基土力学指标和地基容许承载力(f)值表

2 滑移情况分析

经现场调查并查阅相关资料，初步分析引起整体变形的原因可能是挡土墙自身稳定性、边坡稳定和地基变形，因此对上述三个内容进行分析。

2.1 挡土墙稳定性分析

设计时根据场地地质情况，采用开挖的上层粉质黏土作为回填料，土压力计算采用等代指标。水上γ=19 kN/m3，φ=27°；水下γ=10 kN/m3，φ=25°，C=0；复合地基建筑物基底摩擦系数f=0.3。混凝土：24 kN/m3，钢筋混凝土：25 kN/m3。整体稳定安全系数见表2。

表2 整体稳定安全系数表

由表2可知，设计各计算工况整体安全系数满足规范要求，回填至2.5 m高程时由于底板上土重增加的速度较后方土压力增加的速度快，抗滑稳定系数达到2.43，远大于规范要求，可以判断挡土墙自身滑移不会发生。

2.2 挡土墙稳定性分析

采用有限元软件计算挡土墙各施工阶段边坡的滑移情况，如图1所示，各阶段边坡抗滑稳定安全系数见表3。

图1 边坡抗滑计算示意图

表3 边坡抗滑稳定安全系数

由图1和表3可知，挡土墙边坡抗剪滑面底部在坡脚，各计算抗滑稳定满足要求，在回填至2.5 m时，由于土体的回填，起到压脚的作用，抗滑稳定系数变大，更加安全。

2.3 地基变形分析

前期基坑已经挖好，设计施工顺序是先换填碎石，再进行PHC桩施工，但是施工中先进行桩基施工，然后回填级配碎石的施工顺序，计算不同施工过程地基变形情况如图2。先施工桩基造成地基变形明显大于先回填级配碎石的情况，引起上部导航墙进行变形。

图2 地基变形示意图

3 应对措施

为限制挡土墙变形继续发展，在现状挡墙底部增加格梗式支撑，增加支撑后各施工阶段挡土墙变形量见表4。

表4 各施工阶段挡土墙变形量表

由表3可知，增加格梗后对挡土墙的变形有限制作用，防止变形发展过大，根据计算，上部由12.51 mm缩减为0.51 mm，底部由16.94 mm缩减为10.09 mm，效果显著。

4 结论和建议

本文对某软土地基挡土墙变形情况的分析，研究了挡土墙自身稳定性，边坡稳定和地基变形的情况，并对变形后的应对措施进行模拟计算，为工程的顺利开展提供了重要参考。根据本文案例的经验，在软土地基进行地基处理时，要严格按照设计文件明确的施工顺序进行施工。增加水平支撑能够有效约束挡土墙位移的发展，可以参照本文的做法，设计阶段就进行格梗等横向支撑的设计。