GEO5东北某中学实验楼挡土墙设计

使用模块：GEO5悬臂式挡土墙设计

一、项目背景

       本加固设计服务范围为东北某中学实验楼北侧西段挡土墙，挡墙上部建有换热站，换热站为单层砖混结构，梭形钢屋架，槽板屋盖，现为使用状态；挡土墙南侧距离学校实验楼2.7m左右。挡土墙总长度约25.0m。既有挡土墙为毛石挡土墙，挡土墙表面勾缝已基本脱落，毛石间砂浆已基本无粘结强度，砂土从石缝间流出，局部有块石脱落现象，挡墙中部外鼓约200mm，该段挡土墙处于极限平衡状态。

       毛石挡土墙一般采用锚杆格构式加固、增加墙体厚度加固、墙后注浆加固等方式，虽然每种方案均具有一定的优势，但也有自身的缺陷。本工程因为对噪声的控制严格、且墙底施工空间狭小、墙顶无施工空间，故，上述加固方案均难以实施。

       为保证学校学生的正常学习生活，宜选用施工噪声较小的加固方案，且要兼顾施工作业面狭小的因素，故采用墙前扶壁式挡土墙对既有毛石挡土墙进行加固。

二、场地环境条件

      为了解挡土墙场地地质条件，现场布设了3个钻孔，1#、2#勘察孔布置于挡土墙底，3#勘察孔布置于墙顶以外3.5m处。其中1#孔：0~0.90m为杂填土，0.9~1.70m为中风化砂岩砂岩。2#孔：0~2.60m为杂填土，2.60~3.50m为碎石土，3.50~3.80m为中风化砂岩。3#孔：0~3.10m为杂填土，3.10~3.80m为硬可塑粉质黏土，3.80~4.70m为全风化砂岩，4.70m~5.50m为强风化砂岩，5.50~5.90m为中风化砂岩。

       本区属季节性冻胀区，标准冻结深度为1.20m，最大冻深1.49m。标准冻结深度范围内①杂填土应按具有冻胀性考虑，冻胀类别属弱冻胀，冻胀等级为II级；②粉质粘土，冻胀类别属强冻胀性，冻胀等级为III级。

       场地基本烈度7度，抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度值0.10g，特征周期为0.35s。设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。

三、设计方案

       采用墙前扶壁式挡土墙设计，对既有毛石挡土墙中的砂浆层风化严重，扶壁式挡土墙施工前应将毛石挡土墙中破碎砂浆层剔除后并采用高压水枪冲洗，然后用M15砂浆对缝隙填充密实；待砂浆达到设计强度的75%后，方可进行新增扶壁式挡土墙的施工。

挡土墙加固立面展开图

挡土墙加固剖面图

                1-1剖面挡土墙立板及底板配筋图             2-2 剖面挡土墙立板及底板配筋图

3-3 剖面挡土墙立板及扶壁配筋图

四、设计成果分析验算

       采用南京库仑GEO5岩土设计分析软件，对墙前扶壁式挡墙进行计算，挡墙倾覆滑移稳定性，承载能力，截面强度验算及整体稳定性均满足要求。

墙前扶壁悬臂式挡墙模型

地基承载能力验算结果

截面强度验算结果

外部稳定性验算结果

五、施工效果

       病害挡土墙加固前及加固后的现场照片。

六、总结

       现行的岩土设计软件，多数无法进行墙前扶壁式挡土墙的设计计算，但是南京库仑GEO5的悬臂式挡土墙设计模块有这个模型，而且操作简单，试算结果和预估结果大致吻合。

       项目竣工后，经历了下半年的雨季及冬季的考验，挡土墙未发生变形，保证了墙顶锅炉房、墙底实验楼的安全，确保了供暖公司的正常运营和学校的学习生活，达到了良好的加固效果，证明了本墙前扶壁式加固毛石挡土墙方案选型的正确，为挡土墙加固提供了实践经验，同时也验证了GEO5软件的准确性和可靠性。