南平某边坡工程滑塌事故分析

南平某边坡工程滑塌事故分析

作者：林舟 齐文姗 李椋京 来源：《价值工程》2011年第16期

摘要：针对一起边坡工程施工结束后发生的滑塌事故，从工程地质、水文地质、施工方法、土的结构性等方面，进行事故原因综合分析，得出滑塌事故的发生机理，并在此基础上，提出事故的预防措施及对策，供同类工程的设计、施工及进一步研究参考。

Abstract: Based on the collapse accident of slope construction after completion, the paper comprehensively analyzes the reasons of the accident from engineering geology, hydrogeology,

construction method, soil structure, and other aspects, and draws the mechanism of the occurrence of collapse, and based on that proposes accident prevention measures and solutions to provide reference for the design and construction of similar projects and further study.

关键词：钢筋混凝土格构式挡墙；锚杆支护；坡积粉质粘土；暴雨；滑塌

Key words: reinforced concrete retaining wall lattice；bolting support；diluvial silty clay；storm；slump

中图分类号：TU714文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）16-0067-02

作者简介：林舟（1978-），男，福建福州人，硕士，讲师，研究方向为土木工程；齐文姗（1968-），女，江西婺源人，本科，讲师，研究方向为化学教育；李椋京（1963-），男，福建莆田人，硕士，副教授，研究方向为岩土工程。 0 引言

滑塌事故通常发生在边坡工程施工过程中，当边坡角度过大，或者边坡土质疏松时，如果支护措施不当，极易发生边坡滑塌事故。在边坡支护施工过程中，经常采用钢筋混凝土格构式锚杆挡墙的支护方式，通常情况下都有比较好的支护效果。但南平某边坡工程就在施工结束后发生了边坡滑塌事故，该事故虽然没有造成人员的伤亡，但是给建筑工程的施工带来了诸多不利影响和后果，影响了施工进度，也给广大工程技术人员提出了一个新课题，值得高度重视和认真研究。

本文在充分调研的基础上，对该事故的发生原因进行了初步分析与探讨，提出一些个人看法，抛砖引玉，供进一步研究和同类工程施工及设计参考。 1 工程概况

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南平某经济适用房项目，位于山地之下，共计3座住宅，其中1#楼28层，2#楼18层，3#楼25层。由于依山而建，距2#楼南偏西方向17.5m有一坡度达1：0.25的陡坡，坡顶最高处距地面约有25m。为保证2#楼安全，需对陡坡进行边坡支护工作。

建筑场地地处亚热带季风气候区，是东、西风带交替影响，温带和热带各类天气系统频繁活动和经常影响的地区。其主要气候特征是气候温热，冬无严寒，夏无酷暑；雨量充沛，全年有两个多雨的时期，即5～6月梅雨时期和7～10月台风活动降水区。区内年平均降雨量一般为1226.1mm，偶发的特大暴雨在6～9月。

根据钻探揭示，场地陡坡岩土体依据其成因类型及工程性能分为5个工程地质层，分述如下：

①粉砂岩残积砂质粘性土：紫红色，稍湿，可塑~硬塑，含砂，原岩结构已破坏，矿物大部分已风化，遇水易崩解，含铁锰质氧化物，场地内局部分布，厚度1.50~3.50m。

②全风化粉砂岩：紫红色、褐黄色，原岩结构较清晰，系粉砂岩风化，呈散体状，土体遇水易崩解，风化强烈，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，标贯实测击数30≤N

③强风化粉砂岩：灰黄、浅黄色，原岩结构较清晰，呈散体状，含铁锰质氧化物，岩石风化成砂土状，岩芯手捏易散，浸水易软化崩解，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，标贯实测击数N≥50击，场地内局部缺失，厚度0.00~15.50m。

④中风化粉砂岩：浅黄色、灰黄色，层状结构，块状构造，裂隙较发育，沿裂隙面有铁锰质氧化物所浸染，岩芯呈短柱状，柱长8~30cm，岩芯采取率80~90%，岩石质量指标RQD=65~70%，岩质较新鲜，岩石坚硬程度属较软岩，岩体完整程度属较破碎，岩体基本质量等级为IV类。

建筑场地范围内及陡坡下未见地下水，陡坡上为树木覆盖的山地。 2 事故发生与处理

在安装锚杆锚索进行拉伸并浇捣C20钢筋混凝土格构式挡墙的施工过程中无任何异常现象，施工结束后20天，南平连降了3天暴雨，工地建筑施工被迫暂停。降雨过程中陡坡顶部部分土体及挡墙出现滑塌现象，滑塌长度5m左右。由于当时工地处于停工状态，才未造成人员伤亡。同时滑塌的部分位于陡坡边缘，落下的土体没有对在建的2#楼造成损害。

但是这一事故威胁到了施工人员和在建建筑的安全，导致边坡支护方案的重新设计。在原有钢筋混凝土格构式挡墙的基础上使用高强度混凝土对陡坡表面的土体进行喷锚加固，并按新方案重新进行边坡支护的施工，大幅增加了工程造价，并延误工期2个多月。此外，该事故还引发了合同索赔纠纷。

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3 分析研究

3.1 事故原因分析 根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330－2002）[1]规定，在进行边坡稳定性评价时，其稳定性系数应不小于表1规定的稳定安全系数的要求，否则应对边坡进行处理。

根据边坡类型和破坏形式，由于该陡坡为土质边坡，故采用圆弧滑动法计算。 采用圆弧滑动法时，边坡稳定性系数可按下式计算：

式中Ks为边坡稳定性系数；ci为第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值；αi为第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值；li为第i计算条块滑动面长度；θi和αi为第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角；Gi为第i计算条块单位宽度岩土体自重；Gbi为第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重；Pwi为第i计算条块单位宽度的动水压力；Ni为第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力；Ti为第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力；Ri为第i计算条块滑动面上的抗滑力。

对滑塌的土体进行取样分析。经实验测定，发现滑塌的土体主要成分为粉质粘土，与暴雨前相比，粉质粘土经多日雨水浸泡，处于饱和状态，其抗剪强度，粘结强度标准值ci和内摩擦角标准值αi均明显下降。根据公式（4），可以得出结论，即粘结强度标准值ci和内摩擦角标准值αi的下降，将导致土体的抗滑力Ri大幅度下降。同时根据公式（1），发现抗滑力Ri的下降又造成边坡稳定性系数Ks的下降。

可见，边坡稳定性下降与滑塌事故关系重大。因持续多日的暴雨，加之边坡排水不畅，表层粉质粘土在雨水的浸泡和冲刷下，承载力和稳定性迅速下降，导致边坡稳定性系数低于安全值，坡积粉质粘土出现滑塌现象，使得钢筋混凝土格构式挡墙在坡顶处出现“悬臂”。由于锚索在预应力张拉后的拉应力使坡顶处的挡墙产生很大的弯矩，大大超过了挡墙的抗弯能力，于是挡墙受到破坏。陡坡地质层分布及滑塌分析如图1所示。

3.2 预防措施探讨 综上分析，本次边坡滑塌事故的主要原因，归纳起来有以下3方面：其一是边坡排水不畅，粉质粘土长期处在雨水的浸泡和冲刷下，粘土出现滑塌；其二是粉质粘土本身承载力差，易于流失；其三是施工方为节约成本，没有对边坡上的坡积粉质粘土做适当的挖方处理，导致边坡角度过大，在土质疏松的条件下，容易发生滑塌事故。

针对上述主要原因，提出下列预防措施，进行探讨。首先，应增加边坡内排水管的数量，在暴雨天气保证排水的通畅；第二，使用高强度混凝土对边坡表面的土体进行喷锚加固处理，防止土体在流水冲刷下被掏空；第三，对边坡上的坡积粉质粘土进行适当的挖方处理，减小边坡角度；第四，加长锚索和锚杆的长度，适当提高格构式挡墙内钢筋和混凝土的强度。

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4 结语

近年来，钢筋混凝土格构式锚杆挡墙在边坡支护工程中被普遍采用。本次边坡滑塌事故表明，在表面土质疏松的陡坡上直接采用钢筋混凝土格构式锚杆挡墙进行支护，暴雨条件下可能导致土体和挡墙的滑塌。因此，疏松土质陡坡支护工程的施工更须引起人们的重视。福建省属于多山且地质条件复杂的省份，在闽西北山区广泛存在着土质疏松的情况，加之平地稀少，大量建筑建在山下，为了减少挖方量，许多建筑的后山都存在陡坡，即使进行了边坡处理，如果处理不当，在暴雨天气也很容易造成滑塌事故。福建省又位于经常受台风影响的东南沿海地区，经常发生大规模的强降雨，大大增加了发生此类滑塌事故的概率。在我国许多多山省份，如四川、云南、贵州等，具有类似的情况，值得参考和借鉴。 参考文献：

[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330－2002）.

[2]孙家齐.工程地质[M].武汉：武汉工业大学出版社，2000，－65. [3]莫海鸿，杨小平.基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社,2003,16－18. [4]胡中雄.土力学与环境土工学[M].上海：同济大学出版社,1997：262－269.