挡土墙破坏原因及加固处理方法
挡土墙破坏原因及加固处理方法
挡土墙是土木工程中常见的结构物,用于支撑土壤并防止滑坡。然而,挡土墙在使用过程中可能会因各种原因发生破坏。本文将分析挡土墙的破坏原因,并提出相应的加固处理方法。
挡土墙的结构形式
挡土墙常见的结构形式包括重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙和桩板式挡墙。
倒塌机理分析
挡土墙的倒塌通常由以下原因造成:抗滑移能力不足、抗倾覆能力不足以及地基承载力不够。这些因素会导致墙体原有的受力平衡状态被打破,最终引发失稳破坏。
挡土墙破坏影响因素
地基承载力不足:当挡土墙墙底地基存在不良地质条件或基础填埋深度不足时,会影响地基承载能力。在外界作用力的影响下,可能导致基础脱空、基底失稳、墙角下沉等问题,进而改变墙体的受力平衡状态。如果墙体的抗剪强度及墙底的抗滑能力不足以抵抗外力,就会发生失稳破坏。
地质勘察工作不精确:如果对坡体和地基土的地质构造和土体类别参数判断不准确,就无法准确验算出坡体潜在的滑动范围。如果将挡土墙修建在滑体之上,就可能导致墙体倾覆破坏。
墙体排水不畅:如果墙后土体没有泄水孔或排水措施不完善,雨水渗入土体后会使填土重度增加,增大墙后主动土压力及水压力。当挡土墙重力形成的稳定力矩不足以克服墙后总水平荷载产生的倾覆力矩时,就会导致挡土墙产生倾覆变形破坏。
墙体配筋不足:在设计或施工过程中,如果墙体截面配筋不足,尤其是墙体嵌固端抗弯截面配筋不足,墙体在土体等外荷载作用下容易发生倾覆。
基础截面尺寸不足:基础尺寸相对不足会导致基础产生不均匀沉降,抗滑移能力不足。
墙体厚度不足:在较大的水平荷载作用下,可能导致结构抗剪性破坏。
墙后填土不密实:未经压实处理的松散填土抗剪强度低,粘聚力和内摩擦角小,墙后土体滑裂面与水平面的夹角小。松散填土的主动土压力系数较压实填土大。
突发外力作用:不可抗力碰撞、地震或强降雨等不利工况的影响,可能导致墙体无法抵抗而发生破坏。
加固建议
卸载:通过放坡减少墙后土体压力,采用坡脚加固的方法对原挡墙进行加固。
增设锚拉结构:通过对现有挡墙增设锚拉结构,将作用在挡墙后的土压力传到更远的稳定土层中。同时,对锚杆施加一定的预应力可以有效控制挡土墙的变形。
挡墙后填土的改良:从改良挡土墙后填土的角度来进行加固。原挡墙后填土的抗剪强度较低,对钢筋混凝土挡墙产生很大的侧压力,导致原支挡结构变形较大。采用水泥土桩通过对填土进行置换,形成复合地基来提高填土c(粘聚力)、φ(内摩擦角)值,以提高挡土墙自身的稳定性。
墙前增设支撑:在挡土墙外侧每隔一定间距增建钢构件或混凝土支撑。
结语
挡土墙的破坏是由多种因素综合影响造成的。建议在挡土墙建设前对地质参数进行精确测量,在设计施工过程中严格把控质量,并在使用过程中定期进行检查和维护,以避免结构安全事故发生。