邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞實(shí)例分析

張 璐

（核工業(yè)208大隊(duì) 內(nèi)蒙古 包頭，內(nèi)蒙古科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院 內(nèi)蒙古 包頭）

邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞實(shí)例分析

張 璐

（核工業(yè)208大隊(duì) 內(nèi)蒙古 包頭，內(nèi)蒙古科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院 內(nèi)蒙古 包頭）

本文主要針對(duì)包頭市某一河段內(nèi)的邊坡事故，以收集和試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)本次邊坡支護(hù)破壞進(jìn)行闡述分析，為日后該地區(qū)的邊坡問(wèn)題的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量要求提供一定的建議。

事故調(diào)查；受力分析

1 引言

邊坡支護(hù)在地質(zhì)災(zāi)害治理及基坑工程中大量應(yīng)用，其技術(shù)伴隨著我國(guó)近幾十年工程建設(shè)的快速發(fā)展而不斷進(jìn)步，在帶來(lái)巨大的工程價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值同時(shí)，邊坡工程也是事故頻出。本文針對(duì)包頭市某一河段邊護(hù)坡工程事故為背景，對(duì)該地區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析。

2 工程概況

該工程位于包頭市區(qū)某河岸，河岸進(jìn)行擋土墻施工，需要開(kāi)挖，開(kāi)挖段岸邊有一棟2層樓建筑。該邊坡支護(hù)深度為7.0m，采用樁-錨支護(hù)，樁體采用Q420鋼管樁，樁頂標(biāo)高-1.0m，樁頂上部采用1∶1放坡掛網(wǎng)噴錨，設(shè)計(jì)鋼管樁樁長(zhǎng)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(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)值為250KN，鎖定力為180KN，錨索水平間距為1.5m，錨索長(zhǎng)20m，其中錨固段15m。

3.局部支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞與事故分析

圖3 .1 支護(hù)結(jié)構(gòu)體破壞圖

邊坡工程支護(hù)到基槽底部時(shí)，下午突發(fā)大雨，夜間局部支護(hù)地段結(jié)構(gòu)破壞，樁體斷裂。事故發(fā)生后，該段邊坡進(jìn)行迅速回填，如上圖所示。

事故分析與總結(jié)：

（1）降水影響

事故發(fā)生當(dāng)天，連降暴雨，工程尚未竣工，樁間土體與樁頂坡面部分區(qū)域尚未進(jìn)行噴錨作業(yè)，坍塌區(qū)域部分防水尚未施工完成，暴雨造成樁內(nèi)側(cè)土體大量浸水，土體自身的強(qiáng)度降低，同時(shí)飽和土體中雨水未及時(shí)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(hù)區(qū)域土體的雨水灌溉，造成土體強(qiáng)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(tài)下的2kPa和1kPa在飽和狀態(tài)下都減少到0，內(nèi)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(tài)下樁體所受軸力內(nèi)側(cè)為291MPa，外側(cè)為376MPa，設(shè)計(jì)值為380MPa。浸水飽和狀態(tài)時(shí)，狀體軸力達(dá)到391MPa和460MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)值，致使樁體發(fā)生斷裂破壞。

（2）施工質(zhì)量問(wèn)題

設(shè)計(jì)采用二次高壓灌漿工藝，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)錨索的極限抗拔力可達(dá)到420KN，常壓灌漿的抗拔強(qiáng)度達(dá)到310KN。如右圖所示，本工程錨索錨固段為細(xì)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(jié)強(qiáng)度增加，摩阻力相比常壓灌漿提升35%。本次施工過(guò)程未按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行二次高壓灌漿，只進(jìn)行了常壓孔口灌漿。施工成孔過(guò)程中，部分區(qū)域內(nèi)土體孔隙率較大，與地勘報(bào)告土層不符，循環(huán)水又大量積于土體內(nèi)部無(wú)法排除，造成錨固段內(nèi)土層松軟，土體力學(xué)性能降低，形成了嚴(yán)重的工程隱患。

（3）監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制問(wèn)題

根據(jù)沉降觀測(cè)，事故前天，基坑沉降觀測(cè)最大值已達(dá)到86mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)范要求35mm位移報(bào)警值的要求。施工現(xiàn)場(chǎng)并未對(duì)立即進(jìn)行危險(xiǎn)報(bào)警與緊急處理。

4.結(jié)論

（1）邊坡事故大多與水有關(guān)，飽和水的侵蝕造成土體強(qiáng)度降低，邊坡滲流現(xiàn)象。因此，工程開(kāi)展前應(yīng)及時(shí)做好防水處理措施，并綜合考慮地下水對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力影響程度。

（2）對(duì)該工程的重點(diǎn)部位錨索高壓灌漿，成樁、成孔工藝的施工質(zhì)量應(yīng)高度重視，嚴(yán)格把關(guān)，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

（3）建立有效的監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制，一旦發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定情況，應(yīng)立即停止施工采取應(yīng)急處理措施。邊坡周圍沉降速率突然增大時(shí)應(yīng)格外注意，此時(shí)土體內(nèi)部產(chǎn)生塑形變形，待塑性區(qū)連貫成面時(shí)，往往伴隨邊坡的事故發(fā)生。

[1] 基坑工程手冊(cè)（第二版）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[2] 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[3] 建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

[4] 建筑地基與基礎(chǔ)施工手冊(cè)（第二版）.北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[5] 高等土力學(xué)．北京，清華大學(xué)出版社，2009.

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1007-6344（2015）06-0042-01