第15卷
2015笠 第4期
4月 中 国水运
Oh i na Water Transport Vo1.15
Apr i I No.4
2015
某挡土墙倒塌原因分析
林大军
(烟台市公路管理局,山东烟台264003)
摘要:针对某挡土墙倒塌事故,通过对引起该挡土墙倒塌的因素进行分析,指出原挡土墙不满足抗滑移、抗倾覆、
整体稳定性要求,墙面未按规范要求设置有效的排水设施以及原挡土墙未按规范要求选择合适的回填土料导致边坡
排水不利是导致倒塌的主要原因;为同类工程事故的处理提供了借鉴。
关键词:挡土墙;倒塌;稳定性;抗倾覆稳定性
中图分类号:TU476 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2015)04—0313-02
一、前言
挡土墙【1—3】是指支承照基填土或山坡土体、防止填土或
土体变形失稳的构造物。挡土墙的形式多种多样,按其结构
特点,可分为重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、
加筋土挡土墙等类型;重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土
压力作用的一种墙体,所需要的墙身截面较大,一般有砖、
石材料砌筑而成,由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方
便、能够就地取材等优点,被广泛使用。
由于对挡土墙的安全重视程度不够,挡土墙的设计与施
工水平有限,再加上挡土墙周边后期建造的建筑物对挡土墙
产生的新的土压力,容易造成建成年代较久的挡土墙墙体出
现裂缝、发生变形,甚至倒塌的质量事故。
本文针对某典型重力式挡土墙倒塌事故[4-6]进行了计算
分析,详细分析了造成该挡土墙倒塌的原因,对其它类似工
程有一定的借鉴作用。
二、工程概况
2013年7月17日,某市公路管理局所属的宿舍楼西侧
挡土墙及化粪池在下雨时突然倒塌,导致某饲养户位于挡土
墙附近的仓库被毁。
三、现场检测
为查明事故原因,2013年8月2 iEt,现场对该挡土墙
进行了现场调查,主要项目包括周边情况及滑坡范围、原挡
土墙的破坏情况、挡墙后回填土质量等。
1.挡土墙周边情况及滑坡范围
图1 滑坡范围及周边建筑物的位置关系图
收稿日期:2015—02—16
作者简介:林大军,烟台市公路管理局。 原挡土墙内侧(东南部)有一栋六层宿舍楼,最近处约5m,
挡土墙南侧右下角位置有一处旧防空洞,具体位置见附图1。
挡土墙距外侧泄洪道最近处约2.5m。依据现场情况及照片,
对滑坡范围进行了测绘,其与周边建筑物的位置关系见附图1。
2.挡土墙的破坏情况
依据现场情况:原挡土墙采用毛石砌筑,残余挡土墙未见
砂浆勾缝,砌筑质量一般;滑坡范围内整体垮塌,垮塌部分呈
弧状,长度约26m;残余挡土墙墙面未发现设置有排水孔。
3.挡土墙后回填土质量
依据现场情况:原回填土料属于含有建筑垃圾的杂填土,
颗粒离散度大,此种土料不宜压实,且渗透性差;滑坡中部
距地面lm处有一污水管,靠近污水管道附近的回填土被污
水渗入,色黑。见图2。
图2钢筋混凝土板断裂破坏情况
四、原因分析
(1)依据(<建筑地基基础设计规范 GB 50007・20 1 1
17]中6.7.4条:重力式挡土墙构造应符合下列要求:1.重力式
挡土墙适用于高度小于8m、地层稳定、开挖土石方时不会
危及相邻建筑物安全的地段。原挡土墙设计型式采用毛石砌
筑,为重力式挡土墙,墙高约8.5m,墙内有六层宿舍楼一
栋,距挡土墙最近距离为5m,挡土墙的变形稳定影响到宿
舍楼的安全,因此设计选型不符合规范要求。
(2)原挡土墙应满足抗滑移、抗倾覆、整体滑动稳定性
要求。 建筑边坡工程技术规范 GB 50330—2013181中3.2.1
条:H≤10m,破坏结果严重的边坡,安全等级为二级。该
边坡安全等级判定为二级。按照 建筑地基基础设计规范 314 中国水运 第15卷
GB 50007—201 1中6.7.5条和 建筑边坡工程技术规范
GB 50330—2013中5.2.4条规定进行复核计算(计算参数
由委托方提供),计算过程筒述如下:
抗滑移要求:
i ± : : :! : : 。 :o.o75 1.3 ,一 1.2xO.5xl8x8.5x8.5Xtg/45。一30 ̄/2J
不满足抗滑稳定性要求。
抗倾覆要求:
墨 : : :! : ;O× ・ , .:0.023 1.6 E f 1.2xO・5x1 8x8・5x8・5x/g[4F一30 ̄/2)X8
不满足抗倾覆稳定性要求。
式中:G :Gcoscro,为挡土墙每延米自重在与挡土墙底面
垂直方向的分量,G为挡土墙每延米的自重,‰为挡土墙基底
倾角; = cos( ̄一ao— ),为主动土压力在与挡土墙底面垂
直方向的分量,E。为主动土压力, 为挡土墙墙背的倾角,
为土对挡土墙墙背的摩擦角,可通过查 建筑地基基础设计规
范 GB 50007—2011中表6.7.5—1选用; 为土对挡土墙
基底的摩擦系数,可通过查 建筑地基基础设计规范》GB
50007—20ll中表6.7.5—2选用;E =E。sin 一 )为主动土
压力在水平方向的分量;z,=z—btanao,为土压力作用点至墙
趾的高度,z为土压力作用点至墙踵的高度,b为基底水平投
影宽度。整体滑动稳定性要求(按平面滑动法计算):
K s= =而0.58rV sin0=1.23<1.3 0.47 …
不满足二级边坡稳定要求。
式中: 为边坡稳定性系数; 为土体重度;C为结构
面粘聚力; 为结构面内摩擦角;A为结构面的面积;V为
岩体体积;0为结构面倾角。
通过上述计算分析可知:原挡土墙不满足抗滑移稳定性、
抗倾覆稳定性、整体滑动稳定性的要求。
(3)依据 建筑地基基础设计规范 GB50007—20 1 1
中6.7.1条第6项:边坡的支挡结构应进行排水设计。对
于可以向坡外排水的支挡结构,应在支挡结构上设置排水孔。
依据现场调查结果可知原挡土墙残余墙面未设置排水孔,如
(上接第239页)
四、结语
江苏省内河航道护岸工程结构型式多样,病害特点及产
生原因更是复杂多变。本文在对江苏内河航道护岸常见病害
进行调查研究的基础上,针对各类型病害进行了维修加固技
术的归纳研究,分析了各项维修加固技术的优缺点,对于江
苏省内河航道护岸工程的日常养护具有一定的指导作用。
参考文献
【1]JTJ287—2005,内河航道维护技术规范【S].北京:人民交通出版
社。2006. 挡土墙顶部雨水不能及时疏散,下渗入墙后填土内,将降低
填土的强度指标,影响到填土的整体稳定性。
(4)依据 建筑地基基础设计规范》GB50007—20 ll
中6.7.1条第7项:支挡结构后面的填土,应选择透水性强
的填料。依据现场调查结果可知:墙后的回填土料颗粒离散
性大,并夹杂有碎砖等,不宜压实,且土料渗透性较差,容
易形成滞水。
五、结论及建议
根据现场情况,经综合分析得出以下结论:
(1)原高度为8.5m、毛石砌筑重力式挡土墙不符合 建
筑地基基础设计规范 GB 50007—20 11的要求。
(2)原挡土墙不满足抗滑移、抗倾覆、整体稳定性要求,
存在安全隐患。
(3)原挡土墙砌筑质量差,且墙面未按规范要求设置有
效的排水设施,雨季存在安全隐患。
(4)原挡土墙未按规范要求选择合适的回填土料,不利
于边坡排水,影响到挡土墙整体稳定性。
参考文献
【1]王东.浅谈重力式砖石挡土墙的设计 粮油仓储科技通
讯,2002,(02):42—44.
【2】郑冬菁.坡地建筑中挡土墙的设计 福建建设科技,
2002,(04):14-17.
【3】李绍辉.关于挡土墙设计的探讨U1.江西建材,20{)2,(04):
63-64.
[4】程德华,董恩富.减压悬臂混合式挡土墙设计与施工U1_
粮食流通技术,2002,(03):10—16.
【5】侯龙清,胡文平,罗嗣海.减力板式挡土墙的受力分析及
应用【l1.西部探矿工程,2{)02,(03):4-5.
【6】邓浩,周茂清.南海某挡土墙滑移事故原因分析Uj.地质灾
害与环境保护,2002,(01):23—25.
[7】中华人民共和国国家标准.GB 50007—201 1,建筑地基基
础设计规范fS1.北京:中国建筑工业出版社,2011.
[81中华人民共和国国家标准.GB 50007—2013,建筑地基基
础设计规范【s1.北京:中国建筑工业出版社,2013.
【21 JTJ300—2000,港口及前 道护岸工程设计与施工规范Is】.北京:
人民交通出版社。2001.
【31邵仁建,胡松涛,熊焕淮等.九江长江大堤实体护岸岸脚淘刷
机理研究及防治对策田.江西水利科技,20()3,29(3):125—128、
【4I董哲仁.堤防除险加固实用技术[MI.北京:中国水利电力出版
社.1998.
【5】罗保平,冯刚,刘金龙.葛洲坝三江航道混凝土护坡破损修复
设计[I1.水运工程,2001,(9):46—50.
【6】刘黎明,邱卫民,刘刚等.混凝土面板护岸破损修复加固
措施探讨Ⅲ.灾害与防治工程,2007,(2):55—59.