公路工程质量事故案例

书名：公路工程质量事故分析ISBN：7-111-18553-6作者：颜海出版社：机械工业出版社本书配有电子课件第二章地基处理工程学习目标本章重点本章难点主要内容本章小结思考练习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，找出各种事故发生的规律，采取有效措施，减少或避免事故的发生。学习目标返回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；强夯法地基处理工程质量事故分析。本章重点返回化学加固法地基处理工程质量事故分析

本章难点返回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、施工中注液压力的调整和固结效果方面。本章小节返回主要内容第一节浅层置换法处理工程事故分析

第二节排水固结法地基处理工程事故分析第三节挤密法地基处理工程事故分析第四节强夯法地基处理工程事故分析第五节化学固结法地基处理工程事故分析第六节地基处理工程质量检测概述返回一、浅层置换法地基处理的类型及方法二、浅层置换法地基处理常见质量事故分析及处理第一节浅层置换法处理工程事故分析

返回1、硬壳层补强法

2、砂石挤淤法

3、垫层法

4、置换法

一、浅层置换法地基处理的类型及方法1、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，纵向排水条件较差、路基填土高度较低(2.5m以下)及湿陷性黄土地基的处理较为经济适用。

2、砂石挤挤淤法法此法包包括抛抛石挤挤淤及及砂碎碎石挤挤淤，，适用用于湖湖塘河河底等等积水水洼地地。对对于地地下水水位高高、塘塘水不不易抽抽干、、表面面无硬硬壳，，软土土液性性指数数大，，厚度度薄，，片石石能下下沉至至下卧卧层表表面，，宜采采用抛抛石挤挤淤。。一般般采用用较大大的片片石(直径不不宜小小于30cm)，抛石石从中中部开开始，，逐次次向两两旁展展开，，使淤淤泥向向两边边挤出出，在在片石石高出出水位位50cm后，采采用重重型压压实机机械碾碾压、、夯压压，然然后在在其上上铺设设反滤滤层辅辅以土土工格格栅后后填土土；对对于软软基段段沟塘塘，如如淤泥泥层较较厚，，无明明显下下卧硬硬层，，难以以确定定清淤淤深度度，机机械无无法在在塘底底操作作的条条件下下，宜宜采用用填砂砂或石石屑挤挤淤。。为保保证挤挤淤后后路基基稳定定，可可在坡坡脚线线外填填筑土土体围围堰兼兼做反反压护护道及及填料料的包包边土土。3、垫层层法在软土土地基基地面面上，，铺设设一层层特殊殊材料料，再再在其其上填填筑路路堤，，称为为垫层层法。。如地地表无无硬壳壳层或或为透透水性性硬壳壳层，，垫层层材料料宜选选用砂砂石等等透水水性材材料，，统称称为排排水垫垫层。。排水水垫层层直接接铺设设在软软土地地基表表面上上，使使其在在软土土和填填土之之间增增设一一排水水面，，从而而使地地基在在填土土荷载载作用用下，，加速速了地地基的的排水水固结结，提提高地地基强强度。。垫层层厚度度以保保证不不致因因沉降降发生生断裂裂为宜宜，目目前多多选用用50cm左右。。当辅辅以土土工布布或格格栅时时，由由于变变形趋趋于均均匀，，可适适当减减少垫垫层厚厚度。。垫层层材料料多种种多样样，应应以就就地取取材为为原则则，体体现实实用、、快速速、投投资少少、效效益高高的特特点。。具体体材料料及处处理方方式有有：1)级配较较好的的砂砾砾或者者山皮皮石废废料，，最大大粒径径20cm，含泥泥量5％以下下，连连续级级配，，可直直接按按30cm一层，，振压压或冲冲压密密实。。2)原地表表翻拌拌石灰灰水泥泥等处处理后后，地地表以以上再再加铺铺石灰灰土、、水泥泥土或或二灰灰土，，可根根据地地表水水或地地下水水状况况选用用相应应水稳稳性材材料。。3)矿渣或或钢渣渣垫层层。最最大粒粒径控控制20cm，通过过0.075mm筛孔的的颗粒粒，塑塑性指指数不不宜超超过6，铺筑筑的矿矿渣层层顶面面可用用最大大粒径径5cm，最小小厚度度10cm且级配配良好好的矿矿渣做做封层层。矿矿渣垫垫层有有以下下特点点：具具有良良好的的渗透透排水水效果果，颗颗粒粗粗糙，，压实实后嵌嵌锁牢牢固，，稳定定性好好，强强度高高；矿矿渣料料具一一定的的胶结结性，，其后后期强强度和和整体体性好好。矿矿渣是是工业业废料料，料料源丰丰富，，价格格低廉廉，施施工方方便。。4、置换法法该法又又称换换土垫垫层法法，是是指将将路床床顶面面以下下一定定范围围的软软弱土土层利利用人人工、、机械械或其其它方方法清清除，，分层层置换换强度度较高高的砂砂、碎碎石、、山坡坡石，，改良良土以以及其其它性性能稳稳定和和无侵侵蚀性性的材材料，，并振振实(压实)到要求求的密密实度度。对对于软软土厚厚度不不大，，埋藏藏浅，，无硬硬壳层层，路路床承承载力力低及及路基基填土土高度度不大大的路路段辅辅以等等载或或超载载预压压较为为适用用。换换填深深度根根据路路床承承载力力及外外荷载载情况况综合合确定定，需需满足足路基基稳定定及工工后沉沉降指指标要要求。。置换换法通通常辅辅以土土工布布或土土工格格栅以以扩散散应力力，减减少总总沉降降量及及工后后不均均匀沉沉降。。返回二、浅浅层置置换法法地基基处理理常见见质量量事故故分析析及处处理返回（一））垫层法法（二））置换法法(一)垫层法法现象：：排水垫垫层设设置后后，无无法实实现排排水的的效果果。原因分分析：：1)原材料料选择择不合合理，，尤其其采用用了级级配碎碎石等等材料料，由由于材材料的的自锁锁现象象，导导致层层内水水无法法有效效排除除，排排水效效果不不理想想。2)路基底底面坡坡度设设置不不合理理，排排水不不畅。。3)路基沉沉陷，，造成成中间间低两两边高高的现现象，，无法法将水水排出出。处理措措施：：1)换合格格的填填料，，最好好采用用级配配砂砾砾，也也可采采用透透水性性良好好的矿矿渣。。2)路基填填筑前前，应应将路路基底底面的的坡度度设置置合理理。在在软弱弱地基基上设设置排排水垫垫层时时，必必须将将排水水坡度度设置置大一一些，，防止止因路路基下下沉造造成排排水不不畅的的现象象。1、排水水垫层层无法法排水水返回2、半刚刚性基基层翻翻浆、、断裂裂现象：：半刚性性垫层层包括括灰土土、二二灰及及水泥泥土垫垫层，，施工工结束束后出出现垫垫层翻翻浆，，有时时也会会出现现严重重的裂裂缝还还有部部分出出现强强度不不足的的现象象。事故原原因：：1)填筑材料的的含水量掌掌握不合理理，出现翻翻浆现象。。2)地基软弱，，未进行有有效处理，，出现反射射翻浆现象象。3)软基处理方方法选择错错误，由于于地基不均均匀沉降造造成垫层断断裂。4)填筑材料的的配合比掌掌握不准确确。处理措施：：严格填筑材材料的配合合比及含水水量控制，，对垫层下下的路基要要进行严格格检测，出出现翻浆的的地段必须须提前进行行处理，不不可忽略。。对于软基基的深度和和特性必须须在施工前前进行详细细的检测，，防止出现现选择地基基处理方法法不当的局局面。(二)置换法现象象：路基软土进进行置换法法施工后，，承载力变变化不大，，未能显现现置换法的的效果。事故原因：：1)换填材料选选择错误，，在软土地地基上选择择换填材料料时，要注注意地基的的透水性要要求及材料料的性能，，选择合适适的换填材材料。2)进场的材料料不合格，，例如进场场的砂石料料级配不合合理，含泥泥量过大；；石灰、粉粉煤灰不符符合质量等等级要求，，含水量过过大或过小小，有机质质含量过高高，石灰的的存放时间间过长；灰灰土拌和不不均匀等。。3)机械开挖基基坑时，出出现超挖现现象，使垫垫层的下卧卧层土发生生扰动，降降低了基底底软土的强强度。处理措施：：重新挖除换换填的材料料，采用合合适的材料料及方法回回填，在回回填工作进进行前，要要严格检查查回填材料料的质量，，保证回填填的质量符符合要求。。在进行基基坑开挖时时，应预留留30～50cm进行人工清清理，避免免扰动。如如果出现了了扰动，应应采用调整整垫层厚度度的方法，，将扰动的的土层清除除。1、置换法效效果不明显显2、置换后产产生不均匀匀沉降现象：换填后的路路基出现了了明显的不不均匀沉陷陷事故原因：：1)换填深度不不合理。由由于软基的的厚度是不不均匀的，，因此在进进行软基处处理是采用用均匀厚度度的处理方方法往往效效果不明显显。甚至会会出现不均均匀沉陷的的局面。2)路基换填深深度计算不不准确。换换填深度根根据路床承承载力及外外荷载情况况综合确定定，需满足足路基稳定定及工后沉沉降指标要要求，一般般在路基填填土高度5m以下，路床床承载力标标准值在100kPa以下时，需需换填80cm，承载力标标准值在50kPa以下时，需需换填120～150cm。当地下水水位低于换换填基底高高程，软土土透水性差差，路堤填填土高度在在2.5m以下时，可可采用改良良土等隔水水型材料换换填。当地地下水位高高，软土渗渗水性好，，路堤填土土高度较大大时，宜选选用透水性性材料换填填以加快软软土层固结结。3)采用换填的的处理方法法不适宜。。由于路基基软弱地基基深度较深深，同时路路基填高较较高，采用用换填的方方法处理地地基效果不不好，因此此出现了路路基的不均均匀沉降问问题。处理措施：：1）挖除换填填材料，根根据重新计计算的换填填深度进行行换填；2）对于沉降降较大的地地段，可以以考虑采用用其他的地地基处理方方法与置换换法综合处处治。返回一、排水固结法法地基处理理的原理及及类型二、排水固结法法地基处理理常见质量量事故分析析及处理第二节排水固结法法地基处理理工程事故故分析返回在软土地基基上填筑路路基时，软软土地基在在荷载的作作用下失去去了原有的的平衡，饱饱和软粘土土随着孔隙隙水压力的的消散，地地基就会产产生排水固固结，同时时孔隙比会会减小，从从而抗剪强强度会得到到相应的提提高，同时时由于排水水固结和剪剪切变形，，地基会产产生很大的的沉降，甚甚至由于强强度不足而而产生破坏坏。对于工工期不严的的工程，常常采用分级级加载预压压的方法，，使地基强强度的增长长能适应附附加荷载的的增加。由由于土体固固结排水所所需的时间间和渗透路路径长度的的平方成正正比，在地地基中设置置连通的排排水体可以以大大缩短短预压固结结所需的时时间，因此此通常在预预压时先在在地基中设设置砂井之之类的排水水体，然后后分级加载载预压，这这种方法称称为排水固固结法。排排水固结法法又包括砂砂井法和塑塑料排水板板法。一、排水水固结法法地基处处理的原原理及类类型砂井或排排水板加加载预压压法：是先在土土层中加加设竖向向排水体体（砂井井或塑料料排水板板）和水水平排水水垫层，，使其与与天然地地基土层层结合构构成一个个排水系系统，以以便充分分缩短排排水距离离，使地地基在加加载受压压后孔隙隙水能够够迅速地地从排水水通道逸逸出，从从而缩短短沉降固固结的时时间。一一般比天天然地基基加载预预压可减减少半年年以上工工期，加加固深度度可达20m以上。这这是加速速饱和粘粘性土和和有机土土地基排排水固结结最有效效的方法法。采用用塑料排排水板代代替袋装装砂井，，更具有有工效高高、劳动动强度低低、质量量稳定、、适应地地基变形形性能好好等优点点。砂井或排排水板真真空预压压法：在土层中中设置砂砂井（或或塑料排排水板）），顶面面设置砂砂垫层以以后，在在砂垫层层上铺设设比地基基范围稍稍大的三三层密封封塑料薄薄膜，通通过真空空装置将将膜下抽抽成真空空，使膜膜内形成成气压差差，促使使土层在在总应力力不变的的条件下下，孔隙隙水压力力减少，，有效应应力增加加，使土土体沉降降较快地地达到设设计要求求，而不不致发生生剪切破破坏，缩缩短了总总需加固固时间，，最宜用用于流塑塑状饱和和粘性土土地基。。真空预预压也可可以和加加载预压压共同作作用，两两者的加加固效果果可以叠叠加。返回二、排水水固结法法地基处处理常见见质量事事故分析析及处理理1．塑料排排水板在在施工时时出现了了“跟带带”现象象，砂井井施工时时出现带带砂现象象，导致致处理深深度不能能满足需需要。原因分析析：1)在排水板板打设前前没有处处理好带带头与桩桩尖，导导致排水水板“跟跟带”。。2)砂井施工工时，在在采用静静压、锤锤击联合合沉管施施工方法法，在提提管时，，会由于于砂的拱拱所用及及与管壁壁的摩阻阻力，而而将管内内的砂柱柱带上来来，使砂砂井断开开或缩井井。处理方法法：重新新插打，，并处理理好带头头，一般般对于排排水板加加设一根根短钢筋筋并将塑塑料排水水板弯折折。对于于砂井最最好采用用振动沉沉管法，，既可以以避免管管内砂随随管带上上，保证证砂井的的连续性性，同时时砂受到到振密，，砂井质质量好。。2．桩管进进入泥水水污染排排水板或或砂井。。原因分析析：1)地面积水水没有处处理干净净，导致致排水板板在打设设前就已已经被污污染；或或者在打打设过程程中，泥泥水进入入孔内，，污染排排水板板板芯，导导致排水水不畅。。2)砂井在进进行水冲冲法成孔孔时，由由于孔内内泥浆未未清洗干干净，砂砂中含泥泥量增加加，会使使砂井渗渗透系数数降低，，影响排排水固结结效果。。处理方法法：1)在进行施施工时，，应将场场地清理理干净，，排水板板应码放放整齐，，避免污污染，在在进行施施工时，，要严格格管理防防止污染染排水板板的现象象出现。。2)为了防止止出现污污染，可可以采用用袋装砂砂井的方方法。3．砂井或或排水板板与排水水垫层未未搭接原因分析析：砂井井或排水水板长度度不够导导致未能能与排水水垫层搭搭接，影影响排水水固结效效果。处理方法法：对于于砂井可可与采用用挖出桩桩头，并并用砂子子接上的的方法处处理；对对于排水水板应该该采用滤滤水膜内内平搭接接的连接接方法，，搭接长长度不能能小于20cm。4．砂井或或塑料排排水板的的间距，，深度设设计不合合理原因分析析：地基基勘探结结果与实实际出现现出入，，导致设设计不合合理，并并最终导导致地基基处理效效果不理理想。处理方法法：在施施工前，，对于地地基应进进行补充充勘查。。在施工工时，也也需要注注意打设设的难度度变化，，当出现现打设十十分容易易的局面面，应引引起重视视。5．固结效效果不理理想，发发生路堤堤失稳，，滑坡现现象。原因分析析：1)设计不合合理。由由于地基基勘探结结果与实实际出现现出入，，导致设设计不合合理，并并导致地地基处理理效果不不理想。。2)路基填筑筑速率过过快，由由于软土土的固结结速度不不能满足足需要，，导致路路基失稳稳的现象象出现。。处理方法法：1)加强对地地基处理理勘探工工作，保保证勘探探结果符符合要求求。2)根据勘探探结果精精心设计计，保证证地基处处理效果果。3)严格控制制加荷速速率，保保证在各各级荷载载作用下下地基的的稳定性性。4)对于打入入式砂井井地基，，应待被被扰动的的地基土土恢复强强度以后后再加载载，不可可急于求求成。6.真空预压压法施工工效果不不理想原因分析析：真空预压压的效果果与真空空度有极极大的关关系，因因此需要要保证膜膜内真空空度维持持在80Kpa左右，所所以当密密封膜出出现漏洞洞等现象象时，往往往会导导致真空空度的下下降。处理方法法：在真空预预压施工工时，应应当保证证密封膜膜的完整整，并应应在抽气气后及时时检查真真空度，，将密封封膜的漏漏洞及时时补上，，为了防防止出现现问题，，在填料料以前，，应当保保证真空空度维持持一定时时间的稳稳定。另另外为了了保证填填料不会会对密封封膜造成成损坏，，需要在在密封膜膜上填筑筑一层细细砂，保保护密封封膜。返回某公路工程，，路基穿越软软土地段，路路基最高填土土高度6.5m。设计的地基基处理方案为为当软基深度度超过3m的路段采用塑塑料排水板与与砂垫层联合合作用的排水水固结法，淤淤泥质软土最最深为15m。排水板要求求穿透淤泥层层，长度4～16m，间距0.3m～1.5m，井位按等边边三角形布置置，地表面辅辅设50㎝砂垫层。1．出现的事故故软土地基段进进行地基处理理5个月后，全线线先后发生路路堤失稳，滑滑坡现象2处，滑坡30～80m，宽度12～18m，坍落最大1.8～2.5m。2．事故分析1）加载过快，，在接近或超超过临界高度度时仍快速上上土，每天填填土一层以上上，荷载超过过地基承载能能力，引起滑滑坍。2）沉降、位移移速率观测不不及时或观测测不准，在沉沉降速率达到到1.0～2.7㎝/d，软土路基固固结尚未完成成，仍继续上上土，增加荷荷载。3）失稳路段软软土深厚，在在6～20m之间，塑料板板施工后软土土层被扰动，，强度下降，，且加载时间间短（一个月月左右），塑塑料板、砂垫垫层排水固结结性能尚未充充分发挥，软软土尚未固结结。工程实例2-1一、挤密法地基处处理的原理及及工程类型二、挤密法施工常常见质量事故故分析及处理理第三节挤密法地基处处理工程质量量事故分析返回1、土及灰土挤密密桩2、生石灰桩3、短密砂石桩4、预制钢筋混凝凝土短桩及小小木桩5、楔形短桩一、挤密法地地基处理原理理及工程类型型返回返回1．土及灰土挤挤密桩是在桩孔中灌灌注素土或灰灰土、二灰土土、是深层处处理湿陷性黄黄土地基的主主要方法。适适用于处理地地下水位以上上，地基含水水量≤23%及饱和度≤0.65的湿陷性黄土土、未经夯实实的素填土和和杂填土等地地基，处理深深度宜为5m～15m。当以消除地地基的湿陷性性为主要目的的时，宜选用用土挤密桩；；当以提高地地基的承载能能力为主要目目的时，宜选选用灰土挤密密桩。灰土桩本身强强度较高，桩桩预应力大于于周围地基土土，尤其是后后期灰土结硬硬后，可以起起到部分刚性性桩的作用，，同时还提高高了土基的水水稳性。返回2．生石灰桩是在桩孔灌填填生石灰（或或石灰、粉煤煤灰），利用用生石灰在桩桩孔内吸水、、膨胀、发热热以及离子交交换作用，促促使桩周土体体的孔隙比和和含水量减少少，从面使软软土固结。3．短密砂石桩桩是在桩孔中填填筑砂石，对对于松散砂土土和杂填土地地基主要起挤挤密作用；在在软弱粘质土土中则构成复复合地基，可可提高地基承承载力和整体体稳定性；对对于饱和粉质质土同时有一一定排水固结结、加速地基基下沉和稳定定的作用，可可以防止地基基的振动液化化，但主要是是起挤密作用用。本法多用用于加固软土土层厚度为4m～5m，不受冲刷的的中、小桥及及涵洞基础的的加固。返回4．预制钢筋混混凝土短桩及及小木桩当已知地表下下较浅处有较较好的承力层层（如砾类土土等硬土层））时，可打入入预先制备的的短桩加固土土基。桩体除除能挤密土基基外，并有直直接支承的作作用。预制钢钢筋混凝土短短桩可用于加加固3m～8m多种软弱土类类地基；小木木桩常用于小小桥涵基础浅浅层软塑状细细粒土地基的的加固，在木木料不太困难难的地区，是是一种简单易易行效果较好好的方法。返回5．楔形短桩楔形桩是利用用桩的楔形侧侧面更好地发发挥桩和土的的共同作用，，使它比同等等长度的等截截面桩单位体体积的承载力力大，适用于于内摩擦角较较大的砂类土土、粉质粘土土、低液限粘粘土、黄土等等地基。但当当上层软土厚厚度大于4m，荷载又很大大；或者自重重湿陷性黄土土内粉质粘土土未预先消除除湿陷性时，，以及当地基基土为膨胀土土或地震区内内，未经试验验不宜采用。。返回二、挤密法施施工常见质量量事故分析及及处理返回1.套管下沉深度度达不到设计计要求原因分析：施工时检查不不到位，导致致偷工减料现现象出现。或或者由于打桩桩机的能量较较小，不能将将套管下沉到到指定深度。。由于套管深深度不够往往往会造成处理理效果不理想想。处理措施：在施工过程中中加强检查，，采用合格的的大功率机械械。2.套管沉入坚硬硬的土层中，，造成卡管原因分析：勘探所得的土土的密度较小小，导致的设设计处理深度度过深；或者者出现了地层层的变化，在在进行打设的的时候，未能能及时发现地地层变化，导导致出现卡管管现象。处理措施：在进行套管沉沉入施工前要要进行补充勘勘探，在正式式施工前进行行试打，以探探明地层变化化情况。3.填入砂或碎石石量不够，振振动不达标，，造成挤密效效果不理想原因分析：在进行填料振振实的过程中中，一次填料料过多，导致致振动力不足足。处理方法：本着“少吃多多餐”的原则则，根据处理理深度确定填填入的碎石量量和振动时间间，振冲器工工作电流达到到密实电流时时方可提起。。在施工现场场根据振动效效果及时调整整施工方案，，避免出现该该问题。4.桩身纵向偏差差过大，造成成缩颈或断桩桩原因分析：在进行打设时时，由于机架架没有垂直于于地面，导致致桩孔偏斜。。或者由于地地基属于深厚厚性软土，在在打设后出现现缩径现象。。在进行振动动时，出现填填料过多而振振动不密实的的现象，出现现了缩径现象象。处理方方法：：钻机机机架必必须垂垂直，，打设设后在在进行行振冲冲时，，注意意深度度的变变化和和填入入碎石石量的的变化化，加加强振振动，，防止止出现现缩径径及断断桩现现象。。返回某省公公路跨跨越一一暗塘塘地段段，暗暗塘多多为素素填土土及部部分杂杂填土土，近近似饱饱和粘粘性土土，填填土高高度经经勘察察为1.5m。设计计采用用挤密密碎石石桩加加固处处理。。桩长长2.5m，桩径径40㎝㎝，桩间间距90㎝㎝，采用用振动动沉管管法施施工。。施工工后，，个别别桩有有缩孔孔坍孔孔现象象；施施工完完毕，，经检检查干干密度度不均均匀，，有部部分密密实度度达不不到设设计要要求的的干密密度数数值。。事故原原因分分析1）地基基土的的含水水率过过大，，已成成孔未未及时时回填填夯实实。2）桩孔孔较密密，未未按设设计顺顺序间间隔打打孔。。3）回填填速度度过快快，夯夯击次次数不不够，，填料料的实实际用用量未未达到到成孔孔体积积的计计算用用量。。4）锤重重，锤锤型和和落距距选择择不当当，夯夯击高高度、、次数数不一一样。。工程实实例2-2一、强夯法法地基基处理理工程程的原原理二、强夯法法施工工三、强夯法法常见见工程程事故故及分分析第四节节强夯法法地基基处理理工程程质量量事故故分析析返回强夯法法（又又称动动力固固结法法）是是以100kN～400kN的重锤锤从3m～40m的高处处自由由落下下冲击击土基基，使使地基基土在在巨大大的冲冲击能能作用用下，，产生生很大大的动动应力力和冲冲击波波，致致使土土中孔孔隙压压缩，，土体体局部部液化化，在在夯击击点周周围一一定深深度（（10m～40m）内内产产生生裂裂隙隙，，形形成成良良好好的的排排水水（（气气））通通道道，，使使土土中中孔孔隙隙水水(气)顺利利逸逸出出，，土土体体随随之之固固结结，，从从而而在在有有效效影影响响深深度度范范围围内内提提高高土土基基强强度度；；降降低低土土的的压压缩缩性性；；改改善善砂砂土土抵抵抗抗振振动动液液化化的的能能力力；；消消除除黄黄土土的的湿湿陷陷性性；；并并能能提提高高土土层层的的均均匀匀程程度度。。强夯夯法法对对砾砾类类土土、、砂砂类类土土、、低低饱饱和和度度的的粘粘质质土土和和粉粉质质土土、、湿湿陷陷性性黄黄土土、、杂杂填填土土等等地地基基均均能能适适用用。。对对高高饱饱和和度度的的细细粘粘土土可可采采用用夯夯坑坑回回填填块块石石、、碎碎石石或或其其他他粗粗颗颗粒粒材材料料进进行行强强夯夯置置换换，，但但应应通通过过现现场场试试验验以以确确定定其其适适应应性性，，并并持持慎慎重重态态度度。。强夯夯法法具具有有适适用用范范围围广广，，工工艺艺简简单单、、施施工工快快、、费费用用低低和和效效果果显显著著等等优优点点，，根根据据已已有有经经验验经经强强夯夯后后承承载载能能力力提提高高十十分分明明显显；；粘粘质质土土增增加加约约1～3倍；；砂砂类类土土、、粉粉质质土土约约增增加加2～4倍。。但强强夯夯法法也也有有一一定定的的局局限限性性:如设设计计和和施施工工中中需需要要作作大大量量测测试试；；噪噪声声大大、、振振动动大大，，不不宜宜在在人人口口密密集集的的城城市市内内使使用用；；加加固固范范围围小小于于5000㎡㎡时，，可可能能是是不不经经济济的的。。因因此此，，强强夯夯加加固固桥桥涵涵地地基基宜宜结结合合桥桥头头引引道道及及路路基基的的强强夯夯加加固固同同时时进进行行。。一、、强强夯夯法法地地基基处处理理工工程程的的原原理理返回1.施工工前前的的准准备备1）施施工工前前应应切切实实掌掌握握地地基基土土质质情情况况，，根根据据初初步步确确定定的的参参数数，，提提出出强强夯夯试试验验方方案案。。在在施施工工现现场场有有代代表表性性的的场场地地上上进进行行试试夯夯。。试试夯夯结结束束根根据据不不同同土土质质待待1～4周后后，，对对试试夯夯过过的的场场地地进进行行测测试试，，并并与与夯夯前前测测试试数数据据作作对对比比分分析析，，检检验验试试夯夯效效果果，，修修正正工工程程拟拟采采用用的的各各项项强强夯夯参参数数。。2）强强夯夯前前应应了了解解附附近近建建筑筑物物情情况况（（距距夯夯击击点点15m以远远的的建建筑筑物物一一般般无无多多大大影影响响）），，查查明明场场地地范范围围内内有有无无地地下下管管线线或或设设施施，，并并采采取取相相应应预预防防有有害害影影响响的的措措施施，，必必要要时时予予以以清清除除。。根据据基基础础底底面面高高程程，，预预先先估估计计并并留留出出强强夯夯后后地地面面可可能能产产生生的的平平均均下下沉沉量量，，以以此此确确定定基基坑坑地地面面高高程程，，然然后后用用推推土土机机进进行行场场地地平平整整，，如如地地表表为为饱饱和和粘粘质质土土或或易易于于液液化化的的粉粉质质砂砂土土，，地地下下水水位位较较高高时时，，宜宜采采用用人人工工降降低低地地下下水水位位，，在在表表层层铺铺填填0.5m～2.0m的砂砾垫垫层，以以确保施施工机械械通行，，便利施施工。3.测量放样样：测定定场地高高程，用用小木桩桩标出第第一遍夯夯点位置置，其偏偏差不得得大于5㎝，并按夯击顺顺序编号。二、强夯法的的施工2.施工工序1）起重机就位位，使夯锤对对准夯点位置置；2）测量夯前锤锤顶高程；3）夯锤起吊到到预定高度，，待夯锤脱钩钩下落后，放放下吊，测量量锤顶高程，，落锤应保持持平稳，若发发现因坑底倾倾斜而造成夯夯锤歪斜时，，应及时将坑坑底整平；4）重复工序3），按设计规规定的夯击次次数及控制标标准，完成一一个夯点的夯夯击；5）重复工序1）～4），完成第一一遍全部夯点点的夯击；6）推土机将夯夯坑填平，并并测量地面高高程；7）在规定的间间隔时间内，，按上述步骤骤逐遍完成全全部夯击遍数数，包括最后后一遍的低能能量满夯，将将场地表层松松土夯实，并并测量夯后场场地高程。返回三、强夯法常常见工程质量量事故及分析析返回1.强夯法处理地地基后出现处处理效果不理理想或失败的的情况原因分析：1）未通过试夯夯就按照经验验数据确定各各项参数，各各项参数并不不能反映本地地的实际情况况。2）夯锤重量不不够或落距不不够，造成地地基处理失败败。单位夯击击能为夯锤重重与落距的乘乘积，如果锤锤重与落距不不够，导致单单位夯击能不不足，显然不不会有很好的的处理效果。。3）夯击遍数不不够造成地基基处理效果不不理想。预防及处理措措施：1）根据现场的的实际情况进进行试夯，通通过对比进行行各项参数如如夯锤质量、、单击夯击能能量、夯击点点及间距、夯夯击次数及遍遍数的选择确确定，保证强强夯施工的效效果。2）应该根据地地基土的类别别、结构类型型、荷载大小小和处理深度度等综合确定定单位夯击能能，单位夯击击能越大，加加固效果也越越好。另外在在相同锤重的的情况下，加加大落距可以以获得较大的的接地速度，，能将大部分分能力有效地地传递到地下下深处，增加加深层夯实效效果，减少消消耗在地表土土层塑性变形形的能量。3）夯点的夯击击次数，应按按照现场试夯夯得到的夯击击次数和夯沉沉量关系曲线线确定，同时时满足下列条条件：①最后两次夯夯击的平均沉沉降量不大于于50mm，当单位夯击击能量较大时时不大于100mm。②夯坑周围地地面不应发生生过大的隆起起。③不能因夯坑坑过深而发生生起锤困难。。④各夯击点的的夯击数，应应使土体的竖竖向压缩最大大而侧向位移移最小为原则则。2.对周围的地下下构筑物及建建筑物未采取取保护措施，，对其造成破破坏原因分析：强夯施工会产产生较大的地地震波，对周周围的建筑物物造成严重的的损坏；预防及处理措措施：如果强夯施工工地点周围附附近有建筑物物，必须在进进行试夯时测测定地震波的的大小，并进进行地震灾害害评估。根据据评估结果来来确定施工的的可行性，切切不可盲目蛮蛮干。3.夯击时不注意意环境安全，，造成意外事事故原因分析：施工人员安全全管理措施不不完善，安全全管理人员不不到位，检查查不及时。施施工人员不按按照要求佩戴戴安全帽，其其他人员不按按照要求退到到安全区，导导致飞石伤人人。预防及处理措措施：强夯施工前要要有详细的施施工组织及管管理方案，安安全责任制必必须到位；进进行施工时，，必须要有统统一的调度，，严禁乱指挥挥、瞎指挥；；对施工现场场环境要仔细细检查，清除除易产生飞石石的材料，作作业人员的防防护用品配备备齐全方可开开工。某高速公路穿穿越太行山东东麓，该地区区有砂土液化化，不良地质质情况，经勘勘察决定以路路堤稳定性系系数K验算，对K<1.1的8公里填方路段段实施强夯处处理，坑内填填料为粉煤灰灰。处理完毕毕后，经荷载载试验，部分分路段承载力力达不到设计计要求。事故原因分析析1）个别路段加加固深度达到到9m，一次夯击，，没有分层夯夯实。2）强夯点的间间距没有按先先大后小，先先深后浅，先先跳后满的原原则施工，造造成局部深层层土效果不佳佳。3）对于饱和软软土层，没有有间隔时间使使孔隙水压力力消散后再进进行下一遍施施工。4）对于夯坑过过深，起锤困困难，达不到到要求的夯点点，没有及时时补夯。工程实例2-3返回2000年，浙江某机机场进行强夯夯处理软土地地基施工时，，没有进行强强夯对环境影影响的评估，，也未请检测测机构对地震震波的影响范范围进行测定定，即按照设设计进行强夯夯施工。结果果在强夯快结结束时，机场场周围村庄的的百姓房屋建建筑发现大量量裂缝，部分分房屋出现掉掉角、落瓦现现象。事故分析：因当地属于深深厚性软土，，而周围村庄庄的房屋一般般均未进行地地基处理，当当夯击产生的的地震波传递递到村庄以后后导致房屋不不同程度的出出现了不均匀匀沉陷及变形形，并最终导导致出现房屋屋变形、裂缝缝的现象。工程实例2-4一、概述二、化学加固法地地基处理施工工三、化学加固法常常见工程质量量事故及分析析第五节化学加固法地地基处理工程程质量

事故故分析返回化学液固结法法（仅指静压压灌液法，不不包括高压喷喷射注浆和深深层搅拌）是是指利用液压压、气压或电电化学原理，，通过注液管管把化学浆液液均匀地注入入地层中，浆浆液以填充、、渗透和挤密密等方式置换换土颗粒或岩岩石裂隙中的的水分和空气气，经化学反反应后一段时时间，浆液可可将原来松散散的土粒或裂裂隙胶结形成成一个强度大大、防水、防防渗性能高的的化学稳定性性好的、新的的结构体。常常用的化学液液体加固法，，主要有硅化化加固法和碱碱液固化法两两种。可用于于提高地基承承载力，减少少地基的沉陷陷和不均匀沉沉降；防渗、、防止流砂，，改善地下工工程开挖条件件；防止墩、、台基础和边边坡护岸的冲冲刷。由于该该方法可以在在不破坏原路路面结构的基基础上进行地地基的加固，，因此在公路路地基的补强强施工应用较较多。硅化加固法有有:无压硅化、压压力硅化和电电动硅化。压压力硅化又分分单液硅化和和双液硅化，，电动硅化则则为双液硅化化。各种硅化化法的适用范范围视所加固固土的渗透系系数而异。一、概述返回碱液固化法是是将一定深度度、温度的碱碱(氢氧化钠)溶液借自重灌灌入黄土中，，与黄土中的的二氧化硅及及三氧化铝化化学反应生成成钠硅酸盐、、铝酸盐以及及钙硅酸盐复复合物，牢固固地胶结着土土颗粒，从而而提高土的强强度。实践证证明，加固后后的黄土极限限抗压强度约约可提高10倍，达到0.5Mpa左右，湿陷陷性显著减减小，水稳稳性明显改改善。碱液液固化法适适用于湿陷陷性黄土地地基，其它它粘质土、、素填土以以及地下水水位以下的的黄土地基基须经试验验证明有效效时采用，，但长期受受酸性污水水浸蚀的地地基不宜采采用。碱液液加固地基基，宜根据据土的不同同成份分别别采用单液液(碱溶液)或双液(碱溶液和氯氯化钙溶液液)，一般对于于钙镁离子子饱和的粘粘质土，可可只用碱液液单液加固固。碱液加加固法具有有设备简单单，施工操操作容易，，工料费用用较低(仅为硅化法法的1/30)等优点。1.硅化法灌液液操作工序序硅化法灌液液操作工序序分：打管管、冲管、、试水、灌灌液和拔管管等五道工工序1）打管：设设置注液管管和电极棒棒（当采用用电动硅化化法时）宜宜采用打入入法，如土土层较深，，宜事先钻钻孔至所需需加固区域域顶面以上上2m～3m，钻孔的孔孔径应小于于注液管和和电极棒的的外径，然然后再行打打入，打入入注液管及及电极顶起起应采用导导向装置，，注液管底底端间距的的偏差不得得超过20%，超过时应应补打注液液管（或重重打）。2）冲管：打打管时难免免有砂子进进入孔管的的孔眼，故故下管过程程要铺以灌灌水，以防防填塞。用用冲洗管（（12mm～14mm直径钢管））放入注液液管内，接接上泵后压压水冲洗，，使管内杂杂质随水顺顺管口溢出出，直到水水变清为止止。3）试水：冲冲洗干净后后，装上混混合器用泵泵试水，以以便浆液顺顺利流入，，并了解土土的渗透系系数，调整整浆液配合合比，检查查泵及管路路的运行情情况。4）灌液：先先用土或水水泥、水玻玻璃混合料料封闭溶液液管壁与地地面交接处处，以防灌灌液时溶液液沿管外壁壁上冒流窜窜，然后立立即向土中中灌注浆液液。灌注初初始压力宜宜小，随加加固深度增增加而增加加。5）拔管：灌灌注完后（（电动硅化化法应先停停电、拆除除电路、电电极棒），，应随即拔拔出注液管管，一般不不要超过半半天，若不不及时拔管管，浆液会会把管子凝凝隹，就更更增加拔管管困难，拔拔出管后要要及时刷洗洗注液管等等以便保持持通畅洁净净。拔管可可用桩架，，并借卷扬扬机或三角角架下挂倒倒链滑轮拔拔管，拔出出注液管后后在土中所所留下的孔孔洞，应用用1：5水泥砂浆填填塞。二、化学加加固法地基基处理的施施工2.碱化法灌液液操作工序序碱化法灌液液操作工序序分：打孔孔、插管和和灌液。1）打孔：首首先确定孔孔点打设顺顺序，应采采取分期分分批间隔打打设，同一一批打设的的灌注孔其其间距应根根据土质条条件2m～3m，每孔必须须在溶液全全部灌注完完，才可打打设相邻灌灌注孔。孔孔径一般为为50mm～70mm，可用洛阳阳铲或麻花花钻成孔，，也可用带带有尖端的的钢管打入入土中拔出出成孔。2）插管：当当孔深小于于3m时，先在孔孔中用粒径径10mm～20mm的小石子填填至液管下下端高程处处，然后插插直径为20mm的白铁管（（或钢管））。管的下下部钻有孔孔眼，沿管管每200mm钻3～4个ψ3mm～ψ4mm的孔眼，用用5mm～10mm小石子填筑筑注液管周周围约30㎝高，上部用用30㎝高素土填充充夯实，以以保证加固固的均匀性性，当加固固深度超过过5m时，应采用用分层灌注注。3）灌液：单单液法先灌灌浓度较大大（0.1㎏/L～0.13㎏㎏/L）的碱液，，再灌较稀稀（0.5㎏/L）的碱，溶溶液温度均均为90℃～100℃，以自流的的方式连续续灌注，溶溶液应采取取保温措施施，温度愈愈高加固土土体强度增增长愈快。。双液法是是在碱液灌灌完后，间间隔4h～24h再灌氯化钙钙溶液，同同样是先浓浓后稀。为为加快渗透透和硬化，，溶液灌完完后，可在在注液管中中通入100kPa～150kPa的蒸汽加温温1h。溶液可按按预定浓度度在灌注桶桶中配制好好，然后用用蒸汽或煤煤火加热。。返回三、化学加加固法地基基处理常见见

工程质质量事故及及分析返回1.加固前选择择的加固方方法错误，，处理效果果不理想；；原因分析：：在设计阶阶段没有进进行详细的的地基勘探探，或者勘勘探间距过过大，导致致地基类型型与处理方方法选择错错误。预防及处理理措施：首首先，在设设计阶段就就要保证勘勘探的密度度，对于勘勘探间距过过大的路段段，应当进进行补充勘勘探，以探探明地基的的类型，选选择合适的的地基处理理方案。在在进行施工工前应当对对地层进行行检查，如如果发现与与设计不符符，应当及及时通知设设计单位进进行补充勘勘探。2.固化剂与土土结合不均均匀，部分分路段固结结失败；深深层固结不不密实原因分析：：在进行灌灌液时，由由于压力不不均匀，或或者压力不不足，导致致固结不密密实或者出出现固结失失败的现象象。或者由由于管壁口口与地面处处理不好，，导致漏浆浆，引起压压力不足，，也有可能能由于浆液液浓度过大大，导致浆浆液与地基基土结合不不充分。预防及处理理措施：处处理好地基基与管壁的的接口处，，保证灌注注时的灌液液压力，根根据地层情情况，调整整好浆液的的浓度，保保证浆液的的顺利扩散散。3.单孔的浆液液用量控制制不严，造造成部分路路段处理效效果不理想想；原因分析：：由于设计计计算不准准确，导致致单孔浆液液用量不准准确，出现现局部处理理效果较差差的现象。。预防及处理理措施：准准确计算浆浆液用量，，并根据施施工具体情情况实际分分析加固效效果。4．浆液压力力过大导致致路基变形形原因分析：：选择的注注浆压力过过大，导致致地面上升升、路基变变形、边坡坡垮塌，甚甚至破坏原原有的路面面结构层。。预防及处理理措施：在在大范围注注浆前，应应先做试验验，根据注注浆路段的的类型，结结合单孔注注浆量选择择合适注浆浆压力。返回某跨河桥引引桥路基工工程，全长长1200米，路基底底宽16米，路基顶顶宽13.5米，地基为为淤泥质粘粘土，地下下水位较高高，拟采用用化学固结结法进行路路基处理，，选用SST固化化剂剂、、石石灰灰、、水水泥泥、、水水玻玻璃璃、、液液态态碱碱作作粘粘结结料料。。在在土土基基成成型型后后，，未未达达到到设设计计承承载载力力。。事故故原原因因分分析析1）不不同同的的地地层层选选用用的的浆浆液液配配比比，，应应通通过过试试验验决决定定，，不不能能盲盲目目施施工工；；2）注注浆浆压压力力设设计计不不合合理理。。注注浆浆压压力力设设计计是是关关系系到到加加固固质质量量的的关关键键因因素素，，压压力力太太小小浆浆液液扩扩散散范范围围小小难难以以达达到到加加固固效效果果；；压压力力过过大大容容易易造造成成路路面面被被抬抬升升造造成成破破坏坏（（可可以以造造成成高高度度0.5m，直直径径大大于于2m的隆隆起起））。。3）未未根根据据注注浆浆方方法法的的不不同同选选用用相相应应的的注注浆浆压压力力。。注注浆浆方方法法不不同同压压力力也也有有很很大大差差异异：：渗渗透透注注浆浆主主要要用用于于孔孔洞洞裂裂隙隙填填充充加加固固，，应应采采用用较较小小的的压压力力，，压压密密注注浆浆多多用用于于饱饱和和软软土土的的分分层层加加固固，，应应采采用用较较大大的的压压力力，，劈劈裂裂注注浆浆适适合合一一般般土土层层的的加加固固，，采采用用的的压压力力必必须须大大于于土土层层的的其其实实劈劈裂裂压压力力。。4）忽忽视视了了地地层层的的特特殊殊性性而而未未进进行行现现场场试试验验，，加加固固影影响响半半径径估估计计不不合合理理，，孔孔间间距距不不合合适适。。加加固固地地层层不不同同，，注注浆浆影影响响半半径径差差异异很很大大，，针针对对不不同同情情况况应应首首先先进进行行现现场场加加固固试试验验，，合合理理确确定定影影响响半半径径。。工程程实实例例2-5一、、检测测方方法法二、、排水水固固结结法法地地基基处处理理工工程程质质量量检检测测三、挤密法地基处处理工程质量量检测四、强夯法地基处处理工程质量量检测五、化学固结法地地基处理工程程质量检测第六节地基处理工程程质量检测概概述返回1.一般地基处理理的检测1）采用直观或或触探器确认认土质与设计计要求符合时时，即可签认认进行下一工工序。2）经过直观或或触探，对土土质有疑问时时，应取土样样做土的物理理力学性能试试验。如颗粒粒分析、天然然密度、天然然含水量、天天然孔隙比、、液限、塑限限、比重、可可塑性、压缩缩性和抗剪强强度等以鉴定定土的容许承承载力，或钻钻探2m～4m以上，检查下下卧层土质。。3）设计的公路路工程对地基基沉降有严格格要求，且属属于下列不良良土质情况时时，应当进行行载荷试验。。①风化严重的岩岩层；②松散砂类土的的相对密实度度Ｄｒ≤0.33；③粘质土的天然然孔隙比超过过下列限度时时：粘土质砂砂（SC）e0＞0.7，，低液限粘粘土（CL）e0＞1，高液限粘土土（CH）e0＞1.1；④含有大量有机机物的填土或或砂土、粘土土；⑤含有大块杂质质（尤其是多多量碎砖瓦等等）的填筑土土。4）对经过加固固处理后的地地基，应根据据不同加固方方法的质量要要求采用相应应的检验方法法；包括量测测加固范围、、桩位偏差和和桩体垂直度度偏差；用环环刀法取样或或灌砂法测定定压实度或干干密度；用静静力触探或动动力触探检验验加固处理后后的效果。一、检测方法法2.大、中桥和填填土高在12m以上涵洞基底底的地基检测测1）一般由检验验人员用直观观、触探、挖挖试坑或钻探探（钻探至少少4m）试验等方法法确定土质容容许承载力，，确认符合设设计要求后，，即可进行基基础施工。2）在地质特别别复杂，或在在设计文件中中有特殊要求求必须做载荷荷试验时，才才做载荷试验验；必要时还还应做土工试试验以与载荷荷试验核对。。3）在特殊地基基上已经加固固处理又经触触探、密实度度检验后，当当有疑问时，，则应再做载载荷试验。确确认符合设计计要求后才能能进行基础圬圬工的施工。。返回检测注意事项项1）地基经检测测后，需要作作大的加固处处理时，应由由施工单位邀邀请建设单位位及设计单位位共同研究确确定。加固处处理完毕，应应再经检验合合格后，方可可进行基础施施工。2）桥涵地基检检验，除了平平面位置、尺尺寸和地基变变形观测外，，检验方法主主要有静力触触探、动力触触探、标准贯贯入试验；土土压力、孔隙隙水压力及土土位移测试；；载荷试验、、旁（横）压压试验；排水水固结法加固固的地基有时时还需做十字字板剪切试验验。无论何种种测试方法，，都有一定的的局限性，故故宜采用多种种方法进行综综合评价；现现场测试要辅辅以取样做室室内土工试验验；如加固设设计已规定有有检验项目和和检验方法的的，按设计规规定办理。3）为了有较好好的可比性，，加固前后两两次的测试项项目应力求对对应，甚至最最好由同一组组织，用同一一仪器按同一一标准进行。。4）检验后应按按规定格式填填写“地基检检验表”，由由参加检验人人员会签，作作为竣工验收收原始资料。。1.质量要求1）质量偏差：：砂井及塑料料排水带打设设时垂直度偏偏差宜小于1.5%；2）平面井距偏偏差：袋装砂砂井偏差应不不大于井径、、塑料排水带带偏差应不大大于10cm；3）深度：应不不小于设计；；拔管后“带带起”的砂袋袋或排水带长长度不宜超过过50cm；4）塑料排水带带、密封薄膜膜和编织袋在在选购时应严严格控制质量量符合设计要要求。为防止止合成材料