公路工程质量事故分析 教学课件 ppt 作者 颜海 第五章 防护及排水工程

1、第五章 防护及排水工程,学习目标 本章重点 本章难点 主要内容 本章小结 思考练习,掌握防护和排水工程质量事故的发生规律、影响范围和处理措施，并最终做到预防工程质量事故的发生。,学习目标,挡土墙及护面墙工程质量事故分析、排水设施工程质量事故分析、防护及排水工程水毁事故分析。,本章重点,防护及排水工程水毁事故分析。,本章难点,公路工程中防护及排水工程是不可忽视的工程内容，设计、施工要正确的选择，合理的应用，确保施工质量，将施工中发现的与设计不符的因素及时采用变更来解决。公路使用后加强运营期的养护和维修，确保其功效。防护及排水工程质量事故受地质条件、基础型式、砌体材料、结构类型、施工质量等诸多因素的影响，对于重大工程来水，有时往往将其作为附属工程来考虑，其质量好坏容易被人忽视，造成对公路、桥梁的损坏，影响公路、桥梁的稳定性。 挡土墙及护面墙产生的质量事故多为地基处理不当、基础承载力不足和施工质量差所致。通常采取基底处理、提高挡土墙埋置深度、加固处理、规范施工、合理布置泄水孔等方法处理。这样是可以消除或预防此类质量事故的产生。,本章小节,排水设施的工程质量事故多为设计不当、施工不规范或不按设

2、计施工，以及施工质量差、疏于养护维修等所致。所以排水设施要合理设计，遵循水系的实际要求，精心施工，规范施工，与实际排水不符处及时变更处理，切忌造成积水、渗水、淤积等现象给路基造成危害。 防护及排水工程的水毁事故除自然因素产生外（如暴雨、洪水、泥石流等），大部分病害都来自于施工质量差、设计不周、年久失修等因素所致。预防此类病害的产生必须合理设计、规范施工，确保施工质量（加强施工检测和施工管理），加强养护管理。预防水流冲刷和渗漏等现象的产生。必须确保勾缝、抹面、座浆的质量，施工的土质基底或边坡必须压实处理，预防沉陷、滑落等破坏。,本章小节,主 要 内 容,第一节 挡土墙及护面墙工程质量事故分析 第二节 排水设施工程质量事故分析 第三节 防护及排水工程水毁事故分析 第四节 防护及排水工程质量检测概述,一、挡土墙质量事故分析 二、护面墙质量事故分析,第一节 挡土墙及护面墙工程质量事故分析,（一） 挡土墙滑移 （二） 挡土墙倾斜 （三） 挡土墙下沉 （四） 挡土墙鼓肚 （五） 挡土墙出现裂缝甚至断裂 （六） 挡土墙泄水孔堵塞 （七） 浆砌挡土墙沉降缝不垂直 （八） 浆砌挡墙勾缝砂浆脱落 （九）

3、浆砌挡墙表面不平整 （十） 挡土墙漏土 （十一）挡土墙表面粗糙,一、挡土墙质量事故分析,（一）挡土墙滑移,1）基础埋深不够，被动土压力减少。 2）基底碎石垫层未夯实，碎石没有嵌入土基内，使基层 摩擦系数没有达到设计要求。 3）挡土墙基础两侧填土没有同时回填，被动土压力减少， 导致滑移。 4）挡土墙身后填土采用推土机或挖掘机回填时，没有按要 求做到分层填筑、分层压实，而是将大量土推向墙身或 是堆靠在墙身上，由于推土机引起的主动土压力和未压 实土主动土压力增加，形成很大的水平推力。 5）采用淤泥或过湿土回填，减低了填土的摩擦力，增大了 土压力，如挡墙排水不畅，还会引起静水压力和膨胀压 力。,1原因分析,（一）挡土墙滑移,1）基底碎石垫层必须夯实，嵌入土基内，以增加挡墙基础与土基的摩擦力。 2）基础回填必须两侧同时填筑，分层填筑，分层夯实；每层填筑厚度不宜超过30cm，夯实后为20cm，且分层夯实的密实度必须达到设计要求。 3）严禁用推土机将大量的土直接推向墙身或用挖掘机向墙身扔堆填土。必须采用分层填筑，分层压实的方法回填土方。,2防治措施,4）设计上可把基底做成向内倾斜的斜面（斜面的坡度应

4、小于0.21）或在基底设置混凝土凸榫，利用凸榫前土体的被动土压力来增加抗滑稳定性。 5）宜采用稳定土和渗水材料做墙后填料，以改善墙身受力情况。 6）可将墙身后填土挖除，按规范要求重新分层填筑，分层压实，必要时应采用稳定土或渗水材料作为回填材料。 7）如条件许可，可增加墙前填土的高度，以增加挡墙的被动土压力。,（二）挡土墙倾斜,1）地基强度不够或未按设计要求进行清基，引起地基不均匀沉降造成倾斜。尤其对于圬工砌体挡土墙，如果挡土墙地基不均匀或地基超挖后，素土回填未夯实，或淤泥、垃圾等不良土质没有除干净，导致地基承载力下降，受力不利处的前墙趾下沉，挡墙随之前倾。 2）墙身后填土未分层压实或填土含水量过大，没有达到设计要求的密实度，使填土内摩擦角减少，土压力增加。,1原因分析,3）排水不良或采用含水量过大的粘土回填，引起静水压力和膨胀压力。 4）对于圬工砌体挡土墙设计上墙身断面不合理，如墙趾较短，力臂小，抗倾覆能力差，或墙背倾斜过大，形成较大的土压力。 5）若是加筋土类挡土墙，在面板安装时，倾斜误差没有逐层调整，造成误差积累过大，无法调整。,（二）挡土墙倾斜,1）严格按设计、规范要求进行填料摊

5、铺、压实;填料必须做到分层摊铺、分层压实，每层填筑厚度应小于30cm;采用稳定土做填料时，要做到配比正确，拌和均匀，随拌随铺，随铺随压。 2）做好基底清理工作，做到基槽平整、密实、无浮土杂质;设计有要求时，应按设计做好垫层的摊铺、夯压、整修等工作。 3）对于加筋土挡土墙，安装下层面板时一般可向内倾斜1/1001/200，作为填料压实时面板外倾的预留度。,2防治措施,4）应按设计要求设反滤层、透水层和隔水层等排水措施。 5）采用路肩式挡土墙时，路肩部分应进行封闭。 6）施工时如发现挡墙倾斜，应立即停止施工，查明原因，采取纠正措施和拆除重砌；如系填料原因，应挖除填料，纠正面板位置后，重新填筑。,（三） 挡土墙下沉,1）基槽处理不当，如基槽清理不彻底，槽面不平，地基未经夯实，或者排水不畅，基槽被水浸泡等，均影响地基的承载能力。 2）设计上面板过厚过重，超过地基承载能力。 3）地基沉降导致盆状沉降，影响挡墙稳定。 4）基础埋置深度不够，易受浸水损坏或冻胀影响。,1原因分析,（三） 挡土墙下沉,1）按施工技术规范要求进行基槽整修，做到基底平整、夯实、排水畅通。 2）如软土地基或地基承载能力较低时

6、，应进行地基处理，以提高地基的承载能力和减少沉降量，特别是高路堤更应考虑盆状沉降的影响，增设沉降缝。 3）采用适当的排水和防水措施，如在墙后设置反滤层，封闭加筋体顶面，以防渗水，在墙前地面设置1.0m宽混凝土或浆砌片石散水坡，防止雨水直接渗入基础。,2防治措施,4）如发现挡土墙沉陷应查明原因，如属地基不良，可将墙前基础填土挖开，加宽基础，减少地基应力，防止继续沉陷。 5）如系防水原因，可封闭渗水部分裂缝，设置地表散水坡等措施，以堵截水源，加强防水。,（四）挡土墙鼓肚,1）挡土墙背后填料不密实，使筋带与填料的磨擦力降低，拉力减小。 2）筋带长度不够或者筋带安装时未拉紧，相互重叠、卷曲、折叠影响长度。 3）面板的拉环脱落（拉出）或断裂，插销破裂或插销变形。 4）大型机具碾压填料时离面板过近（小于1m），挤压面板，或碾压机具在未覆盖填料的筋带上行驶，压裂或压断筋带。,1原因分析,5）下层面板没有完成填料时，在其上安装上一层面板，引起下层面板走动或者下层面板填料时，影响上层面板。 6）安装面板放样不准确或未挂样线调正。,（四）挡土墙鼓肚,1）碾压前应进行压实试验，以确定填料分层厚度和碾压遍数，

7、并做到分层摊铺，分层碾压。 2）筋带安装应按施工技术规范进行，筋带必须拉直，不宜重叠，应成扇形辐射状放置，更不得卷曲、折叠;穿孔时筋带与拉环应隔离，对穿的筋带应绑扎不能抽动，但不得在环上绕成死结。 3）面板安装前应先检查面板的质量，面板应平整无掉角;拉环完好无损伤，与面板间锚固结实，并已进行防锈处理;插销无裂缝不变形，位置正确。,2防治措施,4）大型压实机具距面板距离不小于1.0m，不得用羊足碾碾压，也不得在未覆盖填料的筋带上行驶;跨面板1m内的填料，选用透水性材料填筑，由小型压实机械先由墙面板后轻压，再逐渐向板中压实。 5）不得在未完成填土作业的面板上安装上一层面板。 6）面板安装前应检查样板位置是否正确，样线是否拉紧。 7）如在施工过程中发现面板鼓凸时，应查明原因，重新安装。,图5-1 面板安装,8）面板安装时应注意安装质量，做到板面上下、左右 对齐，为防止相邻板错位，宜用夹木螺栓或斜掌固 定机板，见图5-1。,除上述所列每种质量事故的防治方法外，公路养护技术规范（JTJ073-96）中指出：当挡土墙发生以上四种质量问题时，可选用下列加固措施：,（1）锚固法 （2）套墙加固法 （3

8、）增建支撑墙加固法 （4）拆除重建,适用于水泥混凝土或钢筋混凝土挡墙。采用高强钢筋作锚杆，穿入预先钻好的孔内，用水泥砂浆灌满锚杆插入岩体部位，固定锚杆，待砂浆达到一定强度后，对锚杆进行张拉，然后用锚头固紧，见图5-2。,(1)锚固法,图5-2 锚固法加固挡墙,在原墙外侧加宽基础，加厚墙身，见右图5-3。施工时，应挖除一部分墙后填土，减小土压力，同时应注意新旧基础和墙身的结合。方法是凿毛旧基础和旧墙身，必要时设置钢筋锚栓或石撑，以增强联结。墙后回填土必须分层填筑并夯实。,(2)套墙加固法,图5-3套墙,1 原挡墙 2 套墙 3 钢筋锚栓 4 连系石榫,在挡墙外侧，每隔一定的间距，增建支撑墙。支撑墙的基础埋置深度、尺寸和间距应通过计算确定，见图5-4。,（3）增建支撑墙加固法,图5-4 支撑墙,1 原挡墙 2 支撑墙,原挡土墙损坏严重，采用以上加固方法不能达到设计强度要求时，则应考虑将损坏部分拆除重建。为防止不均匀沉降，新旧挡墙之间应设置沉降缝，并应注意新旧挡墙接头协调。,（4）拆除重建,（五）挡土墙出现裂缝甚至断裂,1）地基承载力不足，而地基应力过大，或地基不均匀沉降，造成墙体相互牵制拉

9、裂。 2）挡墙一次砌筑高度过高或砌筑砂浆强度未达到要求时，过早进行墙后填土，导致砌体断裂或倒塌。 3）墙身断面过下，拉应力超限或基础底面过小，应力超限导致挡墙破坏。,1原因分析,（五）挡土墙出现裂缝甚至断裂,1）严格控制基槽开挖的质量，基槽中的淤泥、软土等必须清理干净，基槽要做到平整结实，如超挖宜用碎石回填或加深基础。 2）挡土墙砌筑时应做到灌浆饱满，缝隙填浆密实，砂浆配合比正确，拌和均匀，随拌随用，保证砌体密实牢固。 3）地基应力过大时，可加宽基础地面的尺寸，必要时可改用钢筋混凝土基础以增大基础地面尺寸（同时可减薄基础高度），或采用打人基桩，提高基础承载力。,2.防治措施,4）地基不均匀地段，或地基设台阶时，应设置沉降缝，避免不均匀下沉出现裂缝。； 5）沉陷、倒塌的砌体应查明原因后，拆除重砌。 6）如系基础原因，可挖开墙前基础填土，加宽基础或加入基桩，但新基础必须与原基础连成一体。 7）较小的裂缝可采用墙体注浆办法解决。,（六）挡土墙泄水孔堵塞,1）挡土墙背后潮湿，含水量大，但泄水管却长期不出水，周围块石表面干燥无水迹。 2）泄水孔进水口处反滤材料被堵塞，因反滤层碎石含泥量大或反滤层外未包滤布，填土进入反滤层。 3）反滤层设置位置不当，不起排水作用。 4）泄水孔被杂物堵塞。 5）设计不周全。,1原因分析,（六）挡土墙泄水孔堵塞,1）反滤材料的级配要按设计要求施工，外包滤布，防止泥土流入。 2）用含水量较高的粘土回填时，可在墙背设置用渗水材料填筑厚度大于30cm的连续排水层。 3）泄水孔应高出地面30cm，墙高时，可在墙上部加设排泄水孔，泄水孔间距为23m，孔径为510cm。 4）如条件许可，可挖开墙后填土，重新填筑反滤材料。 5）如泄水孔堵塞，则清楚孔内堵塞物。,2防治措施,（七）浆砌挡土墙沉降缝不垂直,1）沉降缝不垂直或上、下错位，缝宽不一致；有时表面虽垂直，但墙身内部块石相互交叉重叠，形成假缝。 2）砌筑时，沉降缝处未设样架，或样架不垂直，位置不正确。 3）块石规格不符合要求，转角石两个面不垂直，表面不平整。 4）砌筑时，上、下石没有对直，相互错位或者边线不垂直。 5）压顶混凝土浇筑时，沉降缝处模板鼓胀或走动。,1原因分析,（七）浆砌挡土墙沉降缝不垂直,1）砌筑前必须认真放样，竖好样架，并经检查后方能施工

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