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喷锚支护常见事故的原因分析

喷锚支护结构不阻碍主体施工,能发挥边坡土体的自立能力,卸载后坡面土体能继续排水、固结,可进一步提高土体与喷网组成挡墙的稳固性;喷网、上下排水设施、降水井构成了对边坡土体的防水保护;嵌人坡体的土钉(锚杆)能对挡墙产生锚拉力,形成“外支撑”。文中阐述了喷锚支护常见事故发生的几点原因。


1地表水的破坏作用

依据边坡的自立和锚固要求,在抗剪强度高的老粘土地域中使用喷锚支护应该最为理想,但很多事故却发生在此地域,其共同特点是伴有“强降雨”和 “地下管道、箱涵漏水”,可见地表水对边坡的自稳能力有强烈的破坏作用。

首先,喷网对外起防水作用,若内侧有水源(下水道漏水、坡顶未良好封闭),也会阻碍水的排出,形成出水量小于进水量的状态,随着土体含水量的增加,抗剪强度会明显下降,坡顶未封闭时,雨水渗入使土体软化,最终引发边坡的失稳。

其次,老粘土的裂隙易发育性使管道、箱涵的漏水常顺着土中的缝隙流出,强降雨使水压和流速猛增,缝隙被冲刷成滑移面,与渗水共同作用形成滑坡;如果渗水不充分,可能出现“上稳下垮”的破坏形式,只在边坡下部“撕”开口子。


其三,老粘土具有超固结特点和湿胀干缩潜势,渗水不仅破坏土的固结特性,产生的膨胀力也足以克服支护的锚固力,使喷网被“挤”破,边坡丧失自立能力,锚固力失效。


2较低的结构安全冗余度

在设计依据不够充分的清况下,选用喷锚支护边坡失稳概率的增大,遇见复杂地质结构或对勘察资料存有疑问时,如果全部而不是局部地改用“加固”体系,这些事故就可能避免。此外,勘察资料主要服务于建筑物的基础设计,勘测点间距取20m即可满足规范要求,但“边坡局部垮塌”的长度可以不超过10m,存在着“粗”与“细”的不协调。如果失稳区紧挨着邻近建筑物已回填的基坑,失稳滑出的是杂填土(图3) ,则不具有勘察资料提供的(老粘土)自立和锚固性能。由此可见,这种柔性支护结构确有对地质条件过于敏感的弱点,不能给予边坡较高的安全冗余度。


3超挖或过大的放坡深度

例如基坑原设计深度4m多,但桩基础被改为整板基础,坑深增加了3m,支护形式不改,雨后滑坡成为必然;放坡深度超过6m,采取坡脚打搅拌桩的加固措施,实际上只起到了抗隆起、保护工程桩的作用,滑坡仍严重地破坏了周围的房屋和小区道路。此类问题也发生在“上坡下桩”的复合结构中,上部实施放坡可以减少下部支护桩的长度,提高了桩身的稳定性,但放坡深度必须加以控制。


4偷工减料

例如施工设计时选用了预应力锚杆,按规范要求应建立锚固端团,伸至条分法滑动圆弧之外,但施工时全部换成有缝管形摩擦型锚杆,且不增加密度和锚杆长度,仅使用自钻式嵌人,锚杆可能被整排拔出。杆长缩短、取消预应力、无注浆锚固等偷工减料行为会使支护结构失去抗滑移性能、锚固力下降,导致挡土墙的自稳能力丧失。同理,将钢筋网换为薄钢板网、喷面减薄等行为也会严重地降低边坡的自立能力。


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