公路工程质量事故案例分析.

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1、l l 书名书名：公路工程质量事故分析：公路工程质量事故分析 l l ISBNISBN：7-111-18553-67-111-18553-6 l l 作者作者：颜海：颜海 l l 出版社：机械工业出版社出版社：机械工业出版社 l l 本书配有电子课件本书配有电子课件 第二章第二章 地基处理工程地基处理工程 学习目标学习目标 本章重点本章重点 本章难点本章难点 主要内容主要内容 本章小结本章小结 思考练习思考练习 掌握地基处理工程质量事故分析方法；掌握地基处理工程质量事故分析方法； 通过事故调查和案例分析，发现地基处理工通过事故调查和案例分析，发现地基处理工 程事故背后的设计、施工、监理、养护和

2、管程事故背后的设计、施工、监理、养护和管 理等方面事故背后的诱因，找出各种事故发理等方面事故背后的诱因，找出各种事故发 生的规律，采取有效措施，减少或避免事故生的规律，采取有效措施，减少或避免事故 的发生。的发生。 学习目标 返返 回回 排水固结法地基处理工程质量事故分析；排水固结法地基处理工程质量事故分析； 挤密法地基处理工程质量事故分析；挤密法地基处理工程质量事故分析； 强夯法地基处理工程质量事故分析。强夯法地基处理工程质量事故分析。 本章重点 返返 回回 化学加固法地基处理工程质量事故分析化学加固法地基处理工程质量事故分析 本章难点 返返 回回 本章主要讲述浅层置换法、排水固结法、挤密法

3、、强夯法及化学固结法本章主要讲述浅层置换法、排水固结法、挤密法、强夯法及化学固结法 等地基处理工程的特点和应用以及相应的工程质量事故分析和工程质量等地基处理工程的特点和应用以及相应的工程质量事故分析和工程质量 检测方法。检测方法。 浅层置换法处理往往是公路工程地基处理的主要方法，应用十分广泛。浅层置换法处理往往是公路工程地基处理的主要方法，应用十分广泛。 浅层处理的关键在于全面了解各种影响因素，综合比选，找到最佳处理浅层处理的关键在于全面了解各种影响因素，综合比选，找到最佳处理 组合，这是进行浅层置换法处理的难点。浅层处理也是容易出现工程质组合，这是进行浅层置换法处理的难点。浅层处理也是容易出

4、现工程质 量事故的部位。量事故的部位。 排水固结法包括砂井法和塑料排水板法，该方法产生的事故主要有处理排水固结法包括砂井法和塑料排水板法，该方法产生的事故主要有处理 效果不理想、加载速度过快导致的地基变形等。效果不理想、加载速度过快导致的地基变形等。 挤密法包括土及灰土桩、石灰桩、砂石桩、钢筋混凝土短桩、楔形桩和挤密法包括土及灰土桩、石灰桩、砂石桩、钢筋混凝土短桩、楔形桩和 小木桩等，挤密法的事故类型主要是桩体不密实、缩径、断桩等。小木桩等，挤密法的事故类型主要是桩体不密实、缩径、断桩等。 强夯法工程质量事故主要表现在强夯参数选择错误和施工方案不完善等强夯法工程质量事故主要表现在强夯参数选择错

5、误和施工方案不完善等 方面。方面。 化学固结法的工程质量事故主要表现在固化剂的选择、施工中注液压力化学固结法的工程质量事故主要表现在固化剂的选择、施工中注液压力 的调整和固结效果方面。的调整和固结效果方面。 本章小节 返返 回回 主主 要要 内内 容容 第一节第一节 浅层置换法处理工程事故分析浅层置换法处理工程事故分析 第二节第二节 排水固结法地基处理工程事故分析排水固结法地基处理工程事故分析 第三节第三节 挤密法地基处理工程事故分析挤密法地基处理工程事故分析 第四节第四节 强夯法地基处理工程事故分析强夯法地基处理工程事故分析 第五节第五节 化学固结法地基处理工程事故分析化学固结法地基处理工程

6、事故分析 第六节第六节 地基处理工程质量检测概述地基处理工程质量检测概述 返返 回回 一、一、浅层置换法地基处理的类型及方法浅层置换法地基处理的类型及方法 二、二、浅层置换法地基处理常见质量事故浅层置换法地基处理常见质量事故 分析及处理分析及处理 第一节第一节 浅层置换法处理工程事故分析浅层置换法处理工程事故分析 返返 回回 1 1、硬壳层补强法硬壳层补强法 2 2、砂石挤淤法砂石挤淤法 3 3、垫层法垫层法 4 4、置换法置换法 一、浅层置换法地基处理的类型及方法一、浅层置换法地基处理的类型及方法 1 1、硬壳层补强法硬壳层补强法 此法适用于硬壳层有效厚度超过临界厚度时路基此法适用于硬壳层有

7、效厚度超过临界厚度时路基 相对稳定。通过详细勘察资料，确定现场硬壳层有相对稳定。通过详细勘察资料，确定现场硬壳层有 效厚度及土层物理力学指标，如根据荷载形式计算效厚度及土层物理力学指标，如根据荷载形式计算 的硬壳层临界厚度大于实际厚度，则可通过振动碾的硬壳层临界厚度大于实际厚度，则可通过振动碾 压、冲击压实及夯压等方式改变其厚度和物理力学压、冲击压实及夯压等方式改变其厚度和物理力学 指标，使硬壳层尽量改善；达到充分利用软土地基指标，使硬壳层尽量改善；达到充分利用软土地基 潜力的目的。特别对于粘土硬壳层下卧砂性软土，潜力的目的。特别对于粘土硬壳层下卧砂性软土， 纵向排水条件较差、路基填土高度较低

8、纵向排水条件较差、路基填土高度较低(2.5m(2.5m以下以下) ) 及湿陷性黄土地基的处理较为经济适用。及湿陷性黄土地基的处理较为经济适用。 2 2、砂石挤淤法砂石挤淤法 此法包括抛石挤淤及砂碎石挤淤，适用于湖塘河底此法包括抛石挤淤及砂碎石挤淤，适用于湖塘河底 等积水洼地。对于地下水位高、塘水不易抽干、表等积水洼地。对于地下水位高、塘水不易抽干、表 面无硬壳，软土液性指数大，厚度薄，片石能下沉面无硬壳，软土液性指数大，厚度薄，片石能下沉 至下卧层表面，宜采用抛石挤淤。一般采用较大的至下卧层表面，宜采用抛石挤淤。一般采用较大的 片石片石( (直径不宜小于直径不宜小于30cm)30cm)，抛石从

9、中部开始，逐次向，抛石从中部开始，逐次向 两旁展开，使淤泥向两边挤出，在片石高出水位两旁展开，使淤泥向两边挤出，在片石高出水位 50cm50cm后，采用重型压实机械碾压、夯压，然后在其后，采用重型压实机械碾压、夯压，然后在其 上铺设反滤层辅以土工格栅后填土；对于软基段沟上铺设反滤层辅以土工格栅后填土；对于软基段沟 塘，如淤泥层较厚，无明显下卧硬层，难以确定清塘，如淤泥层较厚，无明显下卧硬层，难以确定清 淤深度，机械无法在塘底操作的条件下，宜采用填淤深度，机械无法在塘底操作的条件下，宜采用填 砂或石屑挤淤。为保证挤淤后路基稳定，可在坡脚砂或石屑挤淤。为保证挤淤后路基稳定，可在坡脚 线外填筑土体围

10、堰兼做反压护道及填料的包边土。线外填筑土体围堰兼做反压护道及填料的包边土。 3 3、垫层法、垫层法 在软土地基地面上，铺设一层特殊材料，再在其上在软土地基地面上，铺设一层特殊材料，再在其上 填筑路堤，称为垫层法。如地表无硬壳层或为透水填筑路堤，称为垫层法。如地表无硬壳层或为透水 性硬壳层，垫层材料宜选用砂石等透水性材料，统性硬壳层，垫层材料宜选用砂石等透水性材料，统 称为排水垫层。排水垫层直接铺设在软土地基表面称为排水垫层。排水垫层直接铺设在软土地基表面 上，使其在软土和填土之间增设一排水面，从而使上，使其在软土和填土之间增设一排水面，从而使 地基在填土荷载作用下，加速了地基的排水固结，地基在

11、填土荷载作用下，加速了地基的排水固结， 提高地基强度。垫层厚度以保证不致因沉降发生断提高地基强度。垫层厚度以保证不致因沉降发生断 裂为宜，目前多选用裂为宜，目前多选用50cm50cm左右。当辅以土工布或格左右。当辅以土工布或格 栅时，由于变形趋于均匀，可适当减少垫层厚度。栅时，由于变形趋于均匀，可适当减少垫层厚度。 垫层材料多种多样，应以就地取材为原则，体现实垫层材料多种多样，应以就地取材为原则，体现实 用、快速、投资少、效益高的特点。具体材料及处用、快速、投资少、效益高的特点。具体材料及处 理方式有：理方式有： 1)1)级配较好的砂砾或者山皮石废料，最大粒径级配较好的砂砾或者山皮石废料，最大

12、粒径20cm20cm，含泥，含泥 量量5 5以下，连续级配，可直接按以下，连续级配，可直接按30cm30cm一层，振压或冲压一层，振压或冲压 密实。密实。 2)2)原地表翻拌石灰水泥等处理后，地表以上再加铺石灰土原地表翻拌石灰水泥等处理后，地表以上再加铺石灰土 、水泥土或二灰土，可根据地表水或地下水状况选用相应、水泥土或二灰土，可根据地表水或地下水状况选用相应 水稳性材料。水稳性材料。 3)3)矿渣或钢渣垫层。最大粒径控制矿渣或钢渣垫层。最大粒径控制20cm20cm，通过，通过0.075mm0.075mm筛筛 孔的颗粒，塑性指数不宜超过孔的颗粒，塑性指数不宜超过6 6，铺筑的矿渣层顶面可用，铺

13、筑的矿渣层顶面可用 最大粒径最大粒径5cm5cm，最小厚度，最小厚度10cm10cm且级配良好的矿渣做封层。且级配良好的矿渣做封层。 矿渣垫层有以下特点：具有良好的渗透排水效果，颗粒粗矿渣垫层有以下特点：具有良好的渗透排水效果，颗粒粗 糙，压实后嵌锁牢固，稳定性好，强度高；矿渣料具一定糙，压实后嵌锁牢固，稳定性好，强度高；矿渣料具一定 的胶结性，其后期强度和整体性好。矿渣是工业废料，料的胶结性，其后期强度和整体性好。矿渣是工业废料，料 源丰富，价格低廉，施工方便。源丰富，价格低廉，施工方便。 4 4、置换法置换法 该法又称换土垫层法，是指将路床顶面以下一定该法又称换土垫层法，是指将路床顶面以下

14、一定 范围的软弱土层利用人工、机械或其它方法清除，范围的软弱土层利用人工、机械或其它方法清除， 分层置换强度较高的砂、碎石、山坡石，改良土以分层置换强度较高的砂、碎石、山坡石，改良土以 及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并振实及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并振实( (压实压实) )到到 要求的密实度。对于软土厚度不大，埋藏浅，无硬要求的密实度。对于软土厚度不大，埋藏浅，无硬 壳层，路床承载力低及路基填土高度不大的路段辅壳层，路床承载力低及路基填土高度不大的路段辅 以等载或超载预压较为适用。换填深度根据路床承以等载或超载预压较为适用。换填深度根据路床承 载力及外荷载情况综合确定，需满足路基稳定及

15、工载力及外荷载情况综合确定，需满足路基稳定及工 后沉降指标要求。置换法通常辅以土工布或土工格后沉降指标要求。置换法通常辅以土工布或土工格 栅以扩散应力，减少总沉降量及工后不均匀沉降。栅以扩散应力，减少总沉降量及工后不均匀沉降。 返返 回回 二、浅层置换法地基处理常见质二、浅层置换法地基处理常见质 量事故分析及处理量事故分析及处理 返返 回回 （一）（一） 垫层垫层 法法 （二）（二） 置置换换法法 ( (一一) ) 垫层法垫层法 现象现象 ： 排水垫层设置后，无法实现排水的效果。排水垫层设置后，无法实现排水的效果。 原因分析：原因分析： 1) 1)原材料选择不合理，尤其采用了级配碎石等材料，由

16、于材原材料选择不合理，尤其采用了级配碎石等材料，由于材 料的自锁现象，导致层内水无法有效排除，排水效果不理想料的自锁现象，导致层内水无法有效排除，排水效果不理想 。 2) 2)路基底面坡度设置不合理，排水不畅。路基底面坡度设置不合理，排水不畅。 3) 3)路基沉陷，造成中间低两边高的现象，无法将水排出。路基沉陷，造成中间低两边高的现象，无法将水排出。 处理措施：处理措施： 1) 1)换合格的填料，最好采用级配砂砾，也可采用透水性良好换合格的填料，最好采用级配砂砾，也可采用透水性良好 的矿渣。的矿渣。 2) 2)路基填筑前，应将路基底面的坡度设置合理。在软弱地基路基填筑前，应将路基底面的坡度设置合理。在