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中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-07-401
1工程概述
某护城河河岸由挡土墙砌成，挡土墙已使用约30年。护城河改造工程包含景观、排水、挡土墙、建筑等，为评估挡土墙的使用性能，特对挡土墙目前的技术状况及改造施工过程中挡土墙所受的影响进行综合评价。
2现场工况分析
2.1 场地位置分析
根据《岩土工程勘察报告》，护城河沿线地面标高为31.4-33.6米，河床标高30米左右，水深0.3-1.0米，自西而东流向，与公园水系相通，最远端距离江河约500米，最近段距离江河约250米，地貌单元属江河左岸冲积平原Ⅰ级阶地范畴。
2.2 水文地质条件分析
根据《岩土工程勘察报告》，场地内地层主要为人工填土及第四系河流冲积地层，共有7层，自上而下为：杂填土（0-4.5米）、粉砂（0-4.8米）、淤泥（0-4.8米）、粉土（0-4.7米）、淤泥质粉土（0.7-3.9米）、粉砂（0-2.7米）、卵石（厚度不详）。
护城河常年有水，自西而东流向，勘察期间水位30. 8-30. 0米， 流速平缓，汛期可能漫过护堤。地下水主要为上部滞水和孔隙承压水（环境类型为II类）。
上部滞水主要分布于人工填土（杂填土）层中，雨季含水量较大，水位较髙，而枯水季节水位相对较低，水量较小，由大气降水、生活用废水、护城河水补给。
孔隙承压水贮存于粉砂及卵石层中，含水丰富，与沅水发生水力联系，受季节性降水影响较大，雨季水位较高。粉土及淤泥质粉土为相对隔水顶板。
根据地勘资料，钻孔中上部滞水埋深0. 5米左右;承压水位标高为28. 0米左右。
根据本地区经验，承压水位近期年最高水位约33. 0米，最低水位26.0米左右，年变化幅度约7.0米。而滞水在雨季水位接近地表，水位高程31.4-33.6米;枯水季节滞水水位埋深0. 5-1.5米，地势低处水位埋深小，地势高处水位埋深大，滞水水位高程 31.0-32. 0米左右。
根据勘察资料可知，护城河区域地下水丰富，且基地下粉砂、卵石承压水与远水水系相连通，地下水位随季节变化而升降，由于没有设置反滤层，水位反复的升降造成土体细颗粒流失，对挡土墙两侧土体有一定的冲刷作用。
2.3 岩土参数分析
根据《岩土工程勘察报告》，各土层参数如下表所示。
同时根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011表6.7.5-1，土对挡土墙墙背的摩擦角δ的规定，墙背填土内摩擦角为φ，则在墙背粗糙、排水良好情况下，δ=（0.33-0.50）φ，在墙背很粗糙、排水良好情况下，δ=（0.50-0.67）φ，结合实际情况，护城河挡墙排水较好，墙背比较粗糙，取土对挡土墙墙背的摩擦角δ=0.5φ。挡土墙由浆砌块石砌成，挡墙自重取20kN/m3。
3外观调查
根据井盖编号确定挡土墙位置，通过现场调查挡土墙主要存在以下病害：
（1）W5井盖处存在沉降缝;
（2）W6转角位置存在缺口;
（3）W7-W11存在砂浆不饱满现象;
（4）W11-W25存在砂浆剥落、墙体开裂及砂浆不饱满的现象;
（5）W25-W27位置挡墙及块石存在严重水平位移。
上述病害表明挡土墙在使用约30年后，已出现不同程度的损伤。
4稳定性及软弱下卧层承载力分析
根据施工设计图纸，护城河挡墙墙背倾斜，临水临空面垂直，为俯斜重力式挡土墙，墙高3.5m，墙顶宽0.6m，墙底宽2.8m，墙趾宽0.4m。墙体为浆砌块石，墙底水平，垫有60cm厚块石垫层，结合当时施工设计图，为方便计算，墙背统一采用斜截面，墙断面尺寸如下。
說明在挡土墙未受扰动、护城河满水情况下，挡墙抗倾覆稳定性较好。
4.2 抗滑移分析
根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011抗滑移稳定性计算公式进行稳定性计算。抗滑移稳定性系数K要求大于等于1.3。
其中由于墙底水平，a0=0，土体内摩擦角φ=7 o，δ=0.5×φ=3.5 o，由于基底有碎石垫层，摩擦系数按GB50007-2011中表6.7.5-2中碎石土、软质岩的中值取，考虑使用了30来年，墙底摩擦系数按60%折减，取μ=0.3。
（1）挡土墙未受扰动、护城河干涸情况下抗滑移稳定性分析
挡土墙未受扰动、护城河干涸情况下，挡土墙抗滑移稳定性较好。
（2）挡土墙未受扰动、护城河满水情况下抗滑移稳定性分析
满水情况下，挡土墙为浸水挡土墙，挡墙断面前后均有水压力。挡墙有效自重为10kN/m，杂填土有效自重为7.7 kN。
挡土墙未受扰动、护城河满水情况下，挡土墙抗滑移稳定性较好。
4.3 软弱下卧层承载力分析
由于挡土墙底块石垫层下为淤泥，存在软弱下卧层，有必要对基底软弱下卧层进行承载力分析。根据勘察资料，选取存在淤泥下卧层的不利断面5-5、7-7断面在墙体未受扰动的情况下进行分析。
根据GB50007-2011规范规定，软弱下卧层附加压力与软弱下卧层顶面土的自重压力之和不得大于深度修正后的软弱下卧层顶面地基承载力特征值。
4.4 施工扰动分析
（1）管道开挖及埋设过程中，由于杂填土渗透系数较大，护城河浆砌块石挡墙实际上是透水挡墙，管槽刚开挖完成，护城河水即回灌至槽中，难以保证管道垫层及管道铺设的施工，同时也对墙体造成损害。
（2）30年前施工的挡墙，其设计及施工情况均不及目前水平，多年使用后，墙体耐久性及强度势必降低，加上开挖位置离墙体太近，施工机械的扰动对墙体造成了较大的影响，造成墙体中块石松动，甚至墙体水平位移。
（3）施工扰动后，之前固结的土体结构发生改变，季节或气候（晴雨）变化，水位反复升降，特别是在水位下降时，地下水带出土中细颗粒到护城河中，造成墙后土体冲刷、墙体砂浆冲刷，进而影响改造工程质量安全和墙体的技术性能。
5结论
通过对护城河挡土墙现场情况的调查，初步得出以下结论：
（1）根据地勘资料，护城河挡土墙位于江河附近，潜水及承压水丰富，地下水与沅水存在水力联系，同时挡墙底存在淤泥层等软弱下卧层，存在不利的水文地质条件。
（2）挡土墙按上世纪80年代建设标准设计施工，使用了30多年，年久失修，耐久性及强度降低。外观病害普遍，主要存在开裂、砂浆剥落、墙体块石剥落、砂浆不饱满及局部出现水平位移等病害。
（3）墙体透水严重，无法止水，不利于改造工程施工，且很难控制改造工程施工质量，同时水位反复升降冲刷墙后土体，对改造工程后续使用形成隐患。
（4）挡土墙在未受扰动的情况下总体相对稳定。在未受扰动的情况下，挡土墙抗倾覆、抗滑移及软弱下卧层承载力在满水、枯水工况下验算结果满足规范要求。但挡墙与新建工程距离较近，施工过程中受开挖机械、回填碾压机械等的影响较大，不可避免收到扰动，局部施工路段已出现挡墙破碎、移动等情况，存在失稳风险。
6建议
改造工程距离挡墙较近，施工过程中不可避免的将对挡土墙造成扰动，根据分析结果，得出以下建议：
（1）考虑到挡土墙使用年限较长，耐久性及强度有较大的衰减，且受施工扰动，墙体存在失稳风险，建议对挡墙进行拆除，按现行标准，结合改造工程，修建新的与景观、排水、建筑等工程相适应的护城河挡土墙。拆除过程应做好相关的方案论证，确保施工质量、施工安全。由于地下水丰富，且存在承压水，挡土墙改造还应做好降水等防突涌工作。
（2）改造工程需做好防、排水工作，保证改造工程的施工质量。
作者简介：陈伟（1986年01月），男，汉族，湖南省株洲市，湖南省建设工程质量检测中心有限责任公司，大学本科，工程师，研究方向：市政道路路基路面
（湖南省建设工程质量检测中心有限责任公司 湖南长沙 410000）
1工程概述
某护城河河岸由挡土墙砌成，挡土墙已使用约30年。护城河改造工程包含景观、排水、挡土墙、建筑等，为评估挡土墙的使用性能，特对挡土墙目前的技术状况及改造施工过程中挡土墙所受的影响进行综合评价。
2现场工况分析
2.1 场地位置分析
根据《岩土工程勘察报告》，护城河沿线地面标高为31.4-33.6米，河床标高30米左右，水深0.3-1.0米，自西而东流向，与公园水系相通，最远端距离江河约500米，最近段距离江河约250米，地貌单元属江河左岸冲积平原Ⅰ级阶地范畴。
2.2 水文地质条件分析
根据《岩土工程勘察报告》，场地内地层主要为人工填土及第四系河流冲积地层，共有7层，自上而下为：杂填土（0-4.5米）、粉砂（0-4.8米）、淤泥（0-4.8米）、粉土（0-4.7米）、淤泥质粉土（0.7-3.9米）、粉砂（0-2.7米）、卵石（厚度不详）。
护城河常年有水，自西而东流向，勘察期间水位30. 8-30. 0米， 流速平缓，汛期可能漫过护堤。地下水主要为上部滞水和孔隙承压水（环境类型为II类）。
上部滞水主要分布于人工填土（杂填土）层中，雨季含水量较大，水位较髙，而枯水季节水位相对较低，水量较小，由大气降水、生活用废水、护城河水补给。
孔隙承压水贮存于粉砂及卵石层中，含水丰富，与沅水发生水力联系，受季节性降水影响较大，雨季水位较高。粉土及淤泥质粉土为相对隔水顶板。
根据地勘资料，钻孔中上部滞水埋深0. 5米左右;承压水位标高为28. 0米左右。
根据本地区经验，承压水位近期年最高水位约33. 0米，最低水位26.0米左右，年变化幅度约7.0米。而滞水在雨季水位接近地表，水位高程31.4-33.6米;枯水季节滞水水位埋深0. 5-1.5米，地势低处水位埋深小，地势高处水位埋深大，滞水水位高程 31.0-32. 0米左右。
根据勘察资料可知，护城河区域地下水丰富，且基地下粉砂、卵石承压水与远水水系相连通，地下水位随季节变化而升降，由于没有设置反滤层，水位反复的升降造成土体细颗粒流失，对挡土墙两侧土体有一定的冲刷作用。
2.3 岩土参数分析
根据《岩土工程勘察报告》，各土层参数如下表所示。
同时根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011表6.7.5-1，土对挡土墙墙背的摩擦角δ的规定，墙背填土内摩擦角为φ，则在墙背粗糙、排水良好情况下，δ=（0.33-0.50）φ，在墙背很粗糙、排水良好情况下，δ=（0.50-0.67）φ，结合实际情况，护城河挡墙排水较好，墙背比较粗糙，取土对挡土墙墙背的摩擦角δ=0.5φ。挡土墙由浆砌块石砌成，挡墙自重取20kN/m3。
3外观调查
根据井盖编号确定挡土墙位置，通过现场调查挡土墙主要存在以下病害：
（1）W5井盖处存在沉降缝;
（2）W6转角位置存在缺口;
（3）W7-W11存在砂浆不饱满现象;
（4）W11-W25存在砂浆剥落、墙体开裂及砂浆不饱满的现象;
（5）W25-W27位置挡墙及块石存在严重水平位移。
上述病害表明挡土墙在使用约30年后，已出现不同程度的损伤。
4稳定性及软弱下卧层承载力分析
根据施工设计图纸，护城河挡墙墙背倾斜，临水临空面垂直，为俯斜重力式挡土墙，墙高3.5m，墙顶宽0.6m，墙底宽2.8m，墙趾宽0.4m。墙体为浆砌块石，墙底水平，垫有60cm厚块石垫层，结合当时施工设计图，为方便计算，墙背统一采用斜截面，墙断面尺寸如下。
說明在挡土墙未受扰动、护城河满水情况下，挡墙抗倾覆稳定性较好。
4.2 抗滑移分析
根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011抗滑移稳定性计算公式进行稳定性计算。抗滑移稳定性系数K要求大于等于1.3。
其中由于墙底水平，a0=0，土体内摩擦角φ=7 o，δ=0.5×φ=3.5 o，由于基底有碎石垫层，摩擦系数按GB50007-2011中表6.7.5-2中碎石土、软质岩的中值取，考虑使用了30来年，墙底摩擦系数按60%折减，取μ=0.3。
（1）挡土墙未受扰动、护城河干涸情况下抗滑移稳定性分析
挡土墙未受扰动、护城河干涸情况下，挡土墙抗滑移稳定性较好。
（2）挡土墙未受扰动、护城河满水情况下抗滑移稳定性分析
满水情况下，挡土墙为浸水挡土墙，挡墙断面前后均有水压力。挡墙有效自重为10kN/m，杂填土有效自重为7.7 kN。
挡土墙未受扰动、护城河满水情况下，挡土墙抗滑移稳定性较好。
4.3 软弱下卧层承载力分析
由于挡土墙底块石垫层下为淤泥，存在软弱下卧层，有必要对基底软弱下卧层进行承载力分析。根据勘察资料，选取存在淤泥下卧层的不利断面5-5、7-7断面在墙体未受扰动的情况下进行分析。
根据GB50007-2011规范规定，软弱下卧层附加压力与软弱下卧层顶面土的自重压力之和不得大于深度修正后的软弱下卧层顶面地基承载力特征值。
4.4 施工扰动分析
（1）管道开挖及埋设过程中，由于杂填土渗透系数较大，护城河浆砌块石挡墙实际上是透水挡墙，管槽刚开挖完成，护城河水即回灌至槽中，难以保证管道垫层及管道铺设的施工，同时也对墙体造成损害。
（2）30年前施工的挡墙，其设计及施工情况均不及目前水平，多年使用后，墙体耐久性及强度势必降低，加上开挖位置离墙体太近，施工机械的扰动对墙体造成了较大的影响，造成墙体中块石松动，甚至墙体水平位移。
（3）施工扰动后，之前固结的土体结构发生改变，季节或气候（晴雨）变化，水位反复升降，特别是在水位下降时，地下水带出土中细颗粒到护城河中，造成墙后土体冲刷、墙体砂浆冲刷，进而影响改造工程质量安全和墙体的技术性能。
5结论
通过对护城河挡土墙现场情况的调查，初步得出以下结论：
（1）根据地勘资料，护城河挡土墙位于江河附近，潜水及承压水丰富，地下水与沅水存在水力联系，同时挡墙底存在淤泥层等软弱下卧层，存在不利的水文地质条件。
（2）挡土墙按上世纪80年代建设标准设计施工，使用了30多年，年久失修，耐久性及强度降低。外观病害普遍，主要存在开裂、砂浆剥落、墙体块石剥落、砂浆不饱满及局部出现水平位移等病害。
（3）墙体透水严重，无法止水，不利于改造工程施工，且很难控制改造工程施工质量，同时水位反复升降冲刷墙后土体，对改造工程后续使用形成隐患。
（4）挡土墙在未受扰动的情况下总体相对稳定。在未受扰动的情况下，挡土墙抗倾覆、抗滑移及软弱下卧层承载力在满水、枯水工况下验算结果满足规范要求。但挡墙与新建工程距离较近，施工过程中受开挖机械、回填碾压机械等的影响较大，不可避免收到扰动，局部施工路段已出现挡墙破碎、移动等情况，存在失稳风险。
6建议
改造工程距离挡墙较近，施工过程中不可避免的将对挡土墙造成扰动，根据分析结果，得出以下建议：
（1）考虑到挡土墙使用年限较长，耐久性及强度有较大的衰减，且受施工扰动，墙体存在失稳风险，建议对挡墙进行拆除，按现行标准，结合改造工程，修建新的与景观、排水、建筑等工程相适应的护城河挡土墙。拆除过程应做好相关的方案论证，确保施工质量、施工安全。由于地下水丰富，且存在承压水，挡土墙改造还应做好降水等防突涌工作。
（2）改造工程需做好防、排水工作，保证改造工程的施工质量。
作者简介：陈伟（1986年01月），男，汉族，湖南省株洲市，湖南省建设工程质量检测中心有限责任公司，大学本科，工程师，研究方向：市政道路路基路面
（湖南省建设工程质量检测中心有限责任公司 湖南长沙 410000）