山区边坡工程及基坑支护事故原因分析及预防措施

《山区边坡工程及基坑支护事故原因分析及预防措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、山区边坡工程及基坑支护事故原因分析及预防措施0概述我国地形地貌变化大，工程地质条件复杂。一方面，高等级公路为满足直线长度、转弯半径及纵坡的坡度等要求，不得不劈山填谷，从而形成大量的高边坡。高层建筑为满足房屋稳定性的要求，将基础埋入地下很深，约为H/10（H为地面以上建筑物的高度），且在实际工程中，为了节省用地，也常常充分利用地下空间作空调机房、仓库和车库，往往将地下室作成二至三层高，基坑深度常达一、二十米，形成大量的深基坑。另一方面，由于边坡支护工程的施工涉及面广，影响施工质量的因素较复杂，边坡支护工程事故发生

2、率也呈上升趋势。下文讨论我省一些边坡工程及基坑支护事故的原因及其预防措施。1事故原因分析1.1对边坡不利因素考虑较少不论是建筑物基坑还是公路路堑都同属边坡工程，它主要受侧向土压力的作用。所不同的是路堑的支护是永久性结构，而基坑支护结构却大多是临时性的。就深基坑而言，在设计和施工人员中存在着一种误解，认为其支护是临时性的，因而在考虑土体物理力学指标时，随意性很大，在确定安全系数时，也比永久性结构小得多。如某大厦二层地下室的深基坑，距基坑边仅3m处有一六层高的居民楼，边坡稳定性验算时，其抗滑稳定安全系数只有0.6左

3、右。但基坑开挖时却未见作任何防护措施，结果导致居民楼基础下沉、墙体开裂。对基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限及由环境改变所引起的变化也考虑甚少，当外部条件或自然气候发生对支护结构不利的情况时，也常导致一些本不该发生的工程事故。如贵阳市某商厦十多米深的基坑，由于基坑周围管道布置不明，施工导致地下水管破裂，大量水流渗入边坡，因未对边坡采取任何支护措施，造成该面边坡整体滑动，而且危及一相邻居民楼的安全使用，事后不得不用护桩进行加固处理。对公路路堑而言，由于多为石山开挖形成，故认为岩石的稳定性比土体的稳定性强得

4、多，对岩石松动或石质较差的（如泥岩等）边坡仅对表层进行简单处理或甚至不采取任何防护措施，边坡经长期日晒雨淋后，一部分石质较差的岩石迅速风化崩解，雨水沿着裂隙渗入坡内，致使土体的重量增大，抗滑力减少。而渗水又导致岩石的进一步崩解和风化。因此滑坡、崩塌事故时有发生。如某公路收费站匝道边坡高二十多米，经1∶0.5放坡后，采用浆砌片石护坡，由于护坡前岩石已经破碎严重，边坡稳定性差，片石护坡只能起到防止岩石表面进一步风化而并不能承载。结果工程竣工不到半年，在一场不大的春雨过后，由于C、Φ值降低、滑动力增大等原因，即发生大

5、范围土坡坍塌。此后只得将原有片石护坡改为重力式挡墙，因而增加了该边坡的工程费用。因对有软弱夹层的岩石边坡（尤其是软弱夹层对边坡稳定性不利的边坡）重视不够，也会酿成工程事故。某公路一岩石边坡，其中夹层有一层不厚但较明显的软弱夹层。如图1所示，由于地勘部门的疏忽，对其未作任何描述及处理意见。因而设计时对此也未采取任何支护措施。当工程即将完工时发生了大面积垮塌事故。图1贵州地区土质多为红粘土，因其粘聚力大、强度高、压缩性小而成为特殊土，其边坡开挖的临时直立高度也较一般粘性土为大。但红粘土的物理力学性质由于基坑长期暴露

6、，气候及周围环境变化而发生较大变化。这是因为红粘土粘粒含量大，而且含有较多的粘土矿物成分，因而极易吸水膨胀失水收缩，地表下2～3m内土体裂隙发达。地表水从裂隙中渗入土层，使土体重度增大，土质软化，C、Φ值减少，水土压力增大，而抗滑力降低。另外，施工降低地下水位时增加的渗透力，及坡顶上施工堆载或由于施工振动引起的动荷载等，都将使滑动力大大增加，引发滑坡。1．2设计不当我省高等级公路设计中，由于线路等级高，线形标准要求较严。为了满足线形要求，只有高填深挖。在某条新建高速路上，最高边坡达100m高。在这些高边坡地段，

7、由于最初设计采用放坡方式开挖，当开挖进行后，由于破坏了原有山体的平衡，使得出现了好几处大范围滑坡。滑坡出现后，才不得不对滑坡进行处理，既增加了处理难度，也使投资额大幅增加。又如贵阳市某高层建筑深达15m的基础，自行设计边坡支护为土钉墙。由于设计中C、Φ的取值远远大于实际的C、Φ值，因此土钉设计长度不够，土钉在土体中未能发挥其应有的作用，从而导致土体整体下滑，如图2所示。根据朗金主动土压力理论，可知C、Φ值越大，主动土压力越小，滑动土体范围也越小。因此C、Φ值的正确选定是使支护结构设计有效的保证。图2图3设计中，

8、支护结构型式的不合理也将导致工程事故。如某15m高的边坡工程，采用浆砌块石挡墙并加锚定板方案。由于结构型式选择的不合理而造成墙身断裂（如图3所示）。从图中可以看出，挡墙在锚定板的作用下，相当12全文查看于一简支梁，在土压力作用下发生弯曲变形，由于浆砌块石挡墙的抗剪抗弯能力差，承受不了其上的弯曲应力，因而发生墙体断裂破坏。当支护结构插入土体的深度不够时，也将导致工程事故。因护坡桩入土深度