邊坡支護結構失穩破壞實例分析

張 璐

（核工業208大隊 內蒙古 包頭，內蒙古科技大學建筑與土木工程學院 內蒙古 包頭）

邊坡支護結構失穩破壞實例分析

張 璐

（核工業208大隊 內蒙古 包頭，內蒙古科技大學建筑與土木工程學院 內蒙古 包頭）

本文主要針對包頭市某一河段內的邊坡事故，以收集和試驗得出的數據為依據，對本次邊坡支護破壞進行闡述分析，為日后該地區的邊坡問題的設計、施工和質量要求提供一定的建議。

事故調查；受力分析

1 引言

邊坡支護在地質災害治理及基坑工程中大量應用，其技術伴隨著我國近幾十年工程建設的快速發展而不斷進步，在帶來巨大的工程價值和經濟價值同時，邊坡工程也是事故頻出。本文針對包頭市某一河段邊護坡工程事故為背景，對該地區支護結構進行計算分析。

2 工程概況

該工程位于包頭市區某河岸，河岸進行擋土墻施工，需要開挖，開挖段岸邊有一棟2層樓建筑。該邊坡支護深度為7.0m，采用樁-錨支護，樁體采用Q420鋼管樁，樁頂標高-1.0m，樁頂上部采用1∶1放坡掛網噴錨，設計鋼管樁樁長為9m，間距50cm，嵌固深度為3.0m，懸臂為6.0m; 自然地面下3.0m采用預應力錨索設計，設計值為250KN，鎖定力為180KN，錨索水平間距為1.5m，錨索長20m，其中錨固段15m。

3.局部支護結構破壞與事故分析

圖3 .1 支護結構體破壞圖

邊坡工程支護到基槽底部時，下午突發大雨，夜間局部支護地段結構破壞，樁體斷裂。事故發生后，該段邊坡進行迅速回填，如上圖所示。

事故分析與總結：

（1）降水影響

事故發生當天，連降暴雨，工程尚未竣工，樁間土體與樁頂坡面部分區域尚未進行噴錨作業，坍塌區域部分防水尚未施工完成，暴雨造成樁內側土體大量浸水，土體自身的強度降低，同時飽和土體中雨水未及時排出造成土壓力迅速增大。

從上表3可以看出，由于邊坡支護區域土體的雨水灌溉，造成土體強度降低。在浸水條件下土體重度增加，土體粘聚力c由天然狀態下的2kPa和1kPa在飽和狀態下都減少到0，內摩擦角減少了約20%，錨索與錨固體錨固力減少量約為10%。

由表4可以看出，天然狀態下樁體所受軸力內側為291MPa，外側為376MPa，設計值為380MPa。浸水飽和狀態時，狀體軸力達到391MPa和460MPa，遠遠超出設計值，致使樁體發生斷裂破壞。

（2）施工質量問題

設計采用二次高壓灌漿工藝，通過現場拉拔試驗錨索的極限抗拔力可達到420KN，常壓灌漿的抗拔強度達到310KN。如右圖所示，本工程錨索錨固段為細砂層，二次高壓注漿工藝可使錨固段在該土層劈裂，滲透，使錨固體與土層的接觸面積和粘結強度增加，摩阻力相比常壓灌漿提升35%。本次施工過程未按照設計要求進行二次高壓灌漿，只進行了常壓孔口灌漿。施工成孔過程中，部分區域內土體孔隙率較大，與地勘報告土層不符，循環水又大量積于土體內部無法排除，造成錨固段內土層松軟，土體力學性能降低，形成了嚴重的工程隱患。

（3）監測預警機制問題

根據沉降觀測，事故前天，基坑沉降觀測最大值已達到86mm，遠遠超出規范要求35mm位移報警值的要求。施工現場并未對立即進行危險報警與緊急處理。

4.結論

（1）邊坡事故大多與水有關，飽和水的侵蝕造成土體強度降低，邊坡滲流現象。因此，工程開展前應及時做好防水處理措施，并綜合考慮地下水對支護結構的受力影響程度。

（2）對該工程的重點部位錨索高壓灌漿，成樁、成孔工藝的施工質量應高度重視，嚴格把關，達到設計目的。

（3）建立有效的監測預警機制，一旦發現不穩定情況，應立即停止施工采取應急處理措施。邊坡周圍沉降速率突然增大時應格外注意，此時土體內部產生塑形變形，待塑性區連貫成面時，往往伴隨邊坡的事故發生。

[1] 基坑工程手冊（第二版）.北京：中國建筑工業出版社，2009.

[2] 建筑基坑支護技術規程．北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3] 建筑基坑工程監測技術規范．北京：中國計劃出版社，2009.

[4] 建筑地基與基礎施工手冊（第二版）.北京，中國建筑工業出版社，2005.

[5] 高等土力學．北京，清華大學出版社，2009.

G322

B

1007-6344（2015）06-0042-01