一、引言
在岩土工程领域，边坡失稳是引发工程事故的主要风险之一，而支挡结构作为抵抗边坡水平力、维持边坡稳定的关键设施，其设计合理性与施工质量直接关系到工程安全。随着城市化进程加快，山区建筑、公路铁路边坡、基坑工程等项目日益增多，支挡结构的应用场景愈发广泛，其重要性也愈发凸显。
然而，在实际工程中，支挡结构失效案例频发。例如，桩板墙因桩身缺陷导致整体支护体系崩溃，锚索结构因施工不当引发“断索连锁反应”，人为接桩及不同浇筑方式形成的不利结构面引发桩体破坏等，不仅造成巨大经济损失，还可能威胁人员生命安全。深入研究支挡结构的重要性，分析施工过程中影响结构性能的关键因素，对预防工程事故、保障岩土工程长期稳定具有重要现实意义。
二、支挡结构在岩土工程中的核心作用
2.1抵抗水平荷载，维持边坡稳定
边坡在自重、地下水、地震等因素作用下，易产生水平向滑动趋势。支挡结构通过自身刚度与强度，将边坡水平力传递至稳定地层，有效抑制边坡变形。以山区公路边坡为例，若无支挡结构，暴雨或地震引发的边坡滑动可能导致道路中断、桥梁坍塌；而合理设置的支挡结构可显著降低此类风险，确保工程正常运营。
2.2保护周边环境与基础设施
支挡结构不仅保障边坡自身稳定，还能避免边坡失稳对周边建筑、管线、道路等基础设施造成破坏。例如，城市基坑工程中，支挡结构可控制基坑侧壁变形，防止周边建筑物沉降、地下管线断裂，减少对城市正常运转的影响。
2.3提升工程耐久性与经济性
优质的支挡结构可延长岩土工程使用寿命，降低后期维护成本。若支挡结构因施工缺陷提前失效，不仅需投入大量资金进行修复，还可能因工程停工造成间接损失。因此，支挡结构的可靠性是实现岩土工程经济效益与社会效益的重要前提。
三、典型支挡结构失效机制分析
3.1桩板墙结构：桩身完整性决定支护体系稳定性
桩板墙由桩体与挡土板组成，桩体作为主要受力构件，其完整性直接影响整体支护效果。
桩身完整时的支护表现：若桩身无缺陷，即使遭遇较大水平荷载，最多仅出现边坡变形量增大的情况。此时，桩体可通过自身刚度分散荷载，挡土板协同抵抗土体压力，边坡仍能维持基本稳定，不会发生整体性垮塌。
桩身缺陷引发的连锁破坏：一旦桩身存在裂缝、断桩等缺陷，桩体承载能力急剧下降。在水平力作用下，缺陷部位易产生应力集中，导致桩体断裂。桩体失效后，挡土板失去支撑，无法抵抗土体压力，进而引发整个支挡结构崩溃，边坡发生大规模滑动。如某基坑工程中，因桩身浇筑时存在蜂窝麻面缺陷，在基坑开挖过程中桩体突然断裂，支挡结构瞬间失效，导致基坑侧壁坍塌，周边道路沉降，造成严重经济损失。
3.2锚索结构：施工缺陷诱发“多米诺骨牌效应”
锚索结构通过张拉锚索将边坡拉力传递至稳定地层，其可靠性依赖于张拉工艺与注浆质量，施工缺陷易引发连锁失效。
单索张拉导致的应力集中与断索效应：若采用单索张拉工艺，锚索受力不均，易在张拉端或锚固段产生应力集中。当应力超过锚索材料极限强度时，会引发断索。单根锚索断裂后，其承担的荷载会迅速转移至相邻锚索，导致相邻锚索应力骤增，进而引发多根锚索连续断裂，形成“多米诺骨牌效应”。例如，某露天矿边坡锚索支护工程，因采用单索张拉，首根锚索断裂后，在10分钟内相继断裂12根锚索，边坡失稳面积达2000㎡。
注浆质量缺陷引发的应力集中：锚索注浆质量直接影响锚固力传递。若注浆不饱满、存在空洞，锚索与岩体的粘结强度下降，荷载传递路径中断，易在缺陷部位产生应力集中。当边坡受力时，应力集中部位会率先破坏，导致锚索锚固失效，进而引发整体结构崩溃。某高速公路边坡锚索工程中，因注浆压力不足，锚索与岩体间存在20cm空洞，在车辆振动荷载作用下，锚索锚固端率先脱落，引发5根锚索连续失效，边坡滑塌导致道路封闭72小时。
四、施工环节对岩土工程结构的致命影响因素
4.1施工人员专业素质不足
施工人员是工程质量的直接把控者，其专业能力缺陷会直接导致支挡结构隐患。
技术认知欠缺：部分施工人员未掌握支挡结构施工关键技术，如桩身浇筑时未控制混凝土坍落度、锚索张拉时未校准张拉设备，易造成桩身强度不足、锚索预应力损失等问题。尤其在人为接桩施工中，施工人员若不了解结合面处理的技术要点，未按规范进行浮浆清理、设置连接钢筋，会直接导致不利结构面形成。
安全意识淡薄：施工人员为追求进度，简化施工流程，如桩身钢筋笼绑扎时漏焊、锚索注浆时缩短养护时间，忽视质量隐患，为支挡结构失效埋下伏笔。例如，某基坑桩板墙工程中，施工人员未按规范要求进行桩身超声波检测，导致桩身断桩缺陷未被发现，最终引发工程事故；某边坡接桩工程中，施工人员未清理结合面浮浆就进行浇筑，导致结合面粘结强度不足，后期桩体断裂。
4.2施工工序合理性缺失
规范的施工工序是保障支挡结构质量的关键，工序紊乱会破坏结构受力平衡。
工序颠倒：在桩板墙施工中，若未完成桩体养护即开挖边坡，桩体强度未达标，易因受力过大产生裂缝；在锚索施工中，若未完成注浆养护即进行张拉，会导致锚固力不足，引发锚索滑动。在人为接桩施工中，若未待嵌固段旋挖桩混凝土达到设计强度就进行地上支模浇筑，嵌固段桩体易因承受上部施工荷载而产生变形，影响结合面质量。
工序遗漏：如锚索施工中遗漏锚索自由段防腐处理，会导致锚索锈蚀，降低承载能力；桩板墙施工中遗漏桩底清渣，会影响桩体与地基结合，削弱桩体承载性能；人为接桩施工中遗漏结合面连接钢筋设置或连接钢筋焊接工序，会直接降低结合面强度。某边坡工程因遗漏锚索防腐工序，仅3年锚索即发生锈蚀断裂，支挡结构严重变形；某接桩工程因遗漏结合面连接钢筋焊接，结合面无法传递应力，上部桩体在水平力作用下倾斜。
4.3质量管控体系不完善
施工质量管控缺失会放大施工缺陷的影响。部分项目未建立全过程质量检测机制，如未对桩身完整性进行无损检测、未对锚索注浆密度进行抽样检查、未对接桩结合面质量进行专项检测，导致施工缺陷无法及时发现。同时，质量验收标准执行不严，对不合格工序未要求整改，进一步加剧结构隐患。例如，某接桩工程中，质量检测未涵盖结合面强度检测，结合面存在严重质量问题却未被发现，工程投入使用后不久即发生桩体断裂。
五、提升岩土工程支挡结构施工质量的对策
5.1强化施工人员培训与管理
开展专项技术培训，提升施工人员对支挡结构施工工艺的掌握程度，包括桩身浇筑、锚索张拉、接桩部位加强处理等关键工序操作规范，重点培训“减少接桩、保障桩体整体完整性”的设计理念，以及接桩时结合面清理、连接构造强化、混凝土浇筑等技术要点。
建立施工人员考核机制，实行持证上岗，确保施工人员具备相应专业能力，尤其对参与桩体浇筑、锚索张拉、接桩施工等关键工序的人员，需通过专项考核，考核内容需包含“桩体完整性保障措施”“接桩加强工艺”等核心知识点。
加强安全与质量意识教育，通过案例教学（如因接桩不当导致的桩体断裂事故），让施工人员认识到“减少接桩、保证桩体整体完整”的重要性，以及接桩时未采取加强措施的严重后果，提高其质量管控自觉性。
5.2规范施工工序与流程，优先保障桩体整体完整性
制定详细的施工组织设计，优先采用一次性浇筑工艺，减少人为接桩次数，从源头保障桩体整体完整性。如桩板墙施工中，根据桩体设计长度、地质条件选择合适的施工设备（全套管钻机），实现桩体一次浇筑成型；若受施工条件限制（如场地高度受限、桩体过长）必须接桩时，需先结合边坡水平力分布特性合理设置接桩部位：优先将接桩位置选在桩体高处区域（如桩顶以下1/3高度范围内），该区域受边坡土体侧向压力影响较小，水平力荷载值仅为桩体中下部（尤其是嵌固段附近）的30%-50%，可大幅降低接桩结合面承受的水平应力；同时避开桩体水平力集中段（如边坡滑动面对应桩体位置、嵌固段顶部2m范围内），避免接桩部位与受力薄弱区重叠。确定接桩部位后，单独制定接桩专项施工方案，明确“嵌固段旋挖桩浇筑→养护至设计强度→结合面彻底清理（清除浮浆、松散混凝土，露出新鲜骨料）→设置加强连接构造（如焊接环形连接钢筋、植入抗剪锚杆）→验收合格后地上支模浇筑”的流程，严禁简化加强工序或提前浇筑。
建立工序交接检验制度，上一道工序验收合格后方可进入下一道工序。对桩体施工，重点检验“是否存在不必要接桩”“接桩部位是否符合水平力较小原则”“接桩方案是否经审批”；对接桩工序，需进行专项验收，检查结合面清理质量、连接构造强度、混凝土配合比（接桩混凝土强度需比桩身设计强度提高一个等级）等，确保接桩部位强度不低于桩身整体强度。
针对关键工序设置质量控制点，如桩体一次浇筑时控制混凝土连续供应与浇筑速度，避免因浇筑中断形成冷缝；接桩施工时，实时监测结合面混凝土浇筑密实度（采用超声波检测）、养护温度与时间，确保加强措施有效发挥作用。
5.3完善质量管控与检测体系，聚焦桩体完整性与接桩质量
引入第三方检测机构，对支挡结构关键指标进行检测，除常规的桩身完整性、锚索锚固力、注浆密度外，重点增加“桩体接桩必要性评估”“接桩部位合理性检测（复核水平力分布与接桩位置匹配度）”“接桩部位强度检测”项目。对拟接桩部位，提前进行地质复核与边坡水平力计算分析，判断是否可通过优化施工方案避免接桩，若必须接桩则验证接桩部位是否处于水平力较小区域；对接桩完成后的部位，采用钻芯法检测结合面混凝土密实度与粘结强度，采用低应变法检测接桩部位是否存在缺陷，确保无质量盲区。
利用信息化技术，建立施工质量追溯系统，记录桩体施工“是否一次浇筑”“接桩原因与审批流程”“接桩部位选择依据（水平力计算数据）”“接桩各环节施工记录”，实现接桩全过程可追溯，便于后期质量问题溯源与责任认定。
严格执行质量验收标准，对“可避免却人为接桩”“接桩部位未选在水平力较小区域”“接桩部位强度未达标”“桩身存在因接桩导致的缺陷”等情况，判定为不合格工序，责令整改（如返工重新接桩、采用外包钢加固接桩部位），并复核验收合格后，方可进入下一阶段施工，坚决杜绝因追求进度忽视桩体完整性与接桩质量的行为。
六、结论
支挡结构作为岩土工程边坡稳定的核心保障，其失效会引发连锁反应，造成严重工程事故。桩板墙桩身缺陷（包括人为接桩形成的不利结构面）、锚索结构应力集中等问题，均凸显了施工环节的关键作用。施工人员专业素质不足、施工工序不规范、质量管控缺失等因素，会对支挡结构造成致命破坏。其中，人为接桩若未优先考虑桩体整体完整性、未合理选择接桩部位（避开水平力集中区、选在高处水平力较小区域）、未采取加强措施，易形成强度薄弱的结合面，在水平力作用下引发桩体断裂，进而导致支挡体系崩溃，危害极大。
因此，在岩土工程实践中，需高度重视施工环节管控，将“保证桩体整体完整性、尽量减少接桩”作为桩板墙施工的核心原则，若必须接桩则严格遵循“选高处、避力区”的部位选择原则，并采取强化措施。通过强化人员培训（传递“减少接桩”理念与接桩部位选择逻辑）、规范工序流程（优先一次浇筑，明确接桩部位选择与专项流程）、完善质量检测（聚焦接桩必要性、部位合理性与接桩强度），全面提升支挡结构可靠性，保障工程安全与长期稳定。未来研究可进一步结合数值模拟技术，量化“接桩次数”“接桩部位水平力大小”“接桩加强措施”对桩体承载性能的影响，为优化接桩方案、减少接桩风险提供更精准的理论支持。
