项目与工程项目詹祥元陕西铁路工程56课件讲解.ppt

项目与工程项目主讲教师：詹祥元陕西铁路工程职业技术学院*项目质量事故案例分析1工程概况单集泵站，位于江苏铜山县单集乡，是南水北调东线控制工程之一。该场地内层分为5层，由第四系全新统、上更新统地层组成，各土层分布如下：黄褐色粉质壤土，局部为砂壤土，厚2.9m；黄色、灰色粉砂、粉散、饱和，厚1.7m；灰色壤土，可塑～软塑，夹粉砂，厚1.5m;黑灰色重壤土，粘土，可塑，含小豆状Fe,Mn结核，厚1.2m，粉质粘土层，黄夹灰白色，可塑～硬塑，上部钙质结核富集，含量90％～95％，结核直径一般10～50min，大者可达150mm，*项目质量事故案例分析该段富水性好、基坑涌水量120～200m/h,下部含钙质结核较少、土体致密多呈棱块状、片状，具滑面、滑面多见于灰白与黄色边缘变，颗粒分析其粘粒含量28％～31％、粉粒含量45％～51％、极细砂含量18％～23%,各阶段的土性指标见表2－6；该层厚10.3m，下伏为震旦系薄中厚层状石灰岩。*项目质量事故案例分析*项目质量事故案例分析2基坑开挖泵站基坑开挖深度11.2m，边坡1∶3，由于场地条件允许基坑采用一阶开挖。由于泵站出水槽基础设计采用振冲碎石桩，过大地开挖边坡不但使挖填土方量增加，而且站房后形成较大填土区将增加出水槽地基处理的难度。为了最大限度减少挖填工作量和缩小填土区，鉴于以往的成功经验，南侧边坡开挖相对较陡；开挖方式采用机械与人工交替，明沟排水，当开挖至第⑤层时，该层普遍向外涌水，同时局部钙质结核层涌塌；有3～4处集中出水点，点涌水量20～30m/h。*项目质量事故案例分析开挖深度接近10m时，边坡土体开始出现裂缝，随后南侧边坡发生大规模塌方，并不断扩展；继而北边坡也发生塌坡。施工单位认为边坡过陡、明排水效果不好，采取削坡、清底，打草包坝，加木桩挡土、加深排水沟等措施，后来又投生石灰；但都无济于事，边坡土体开裂滑塌继续扩展，塌方土不断涌入基坑，同时地基土体出现明显的隆胀和严重扰动，施工已无法继续进行。*项目质量事故案例分析3事故分析3.1岩土工程勘察报告存在失误。该场地第⑤层为粉质粘土，具有不均匀的膨胀性，属弱～中等膨胀土，膨胀力较小但膨胀速度很快，但勘察报告没有放映出第⑤层土的胀缩性。使基坑施工和基坑设计都没有对第⑤层土采取相应的措施，导致基坑开挖出现大规模塌方事故，以及基坑设计在参数取值、构造处理等方面的失误。*项目质量事故案例分析3事故分析3.1岩土工程勘察报告存在失误。该场地第⑤层为粉质粘土，具有不均匀的膨胀性，属弱～中等膨胀土，膨胀力较小但膨胀速度很快，但勘察报告没有放映出第⑤层土的胀缩性。使基坑施工和基坑设计都没有对第⑤层土采取相应的措施，导致基坑开挖出现大规模塌方事故，以及基坑设计在参数取值、构造处理等方面的失误。膨胀土是一种颗粒高分散，对含水量变化极为敏感的高塑性粘土，密度比较大，压缩性低，渗透性差，其地质年代多为上更新统以前地层，它的岩土工程特征包括三个方面。一是其地质特征，二是其矿物成份特征，三是岩土工程环境或者是水和湿热的变化。*项目质量事故案例分析3事故分析粘土矿物成分是决定膨胀土工程性质的物质基础。差热分析曲线表现为几种矿物热效应的综合反映，成分以伊利石为主，含高岭石、水针铁矿及少量蒙脱石。土体中含钙质及铁锰质结核是膨胀土外观地质特征之一，二者可单独富集也可共生，铁锰结核呈豆状、粒状，一般5mm左右，钙质结核主要分为方解石并有粘土及砂粒胶结，体形较大者多为浑圆状，剖开后可见较大的溶隙并有方解石晶体的表面生成。*项目质量事故案例分析从外观结构来看，土体结构多呈块状，片状，黄灰白色斑状相间，土体中砂矿物含量3.24％～19.9％，以褐铁矿、石英、长石为主。经测试证明黄色土块含砂质较多，灰白色土块含砂质较少，膨胀性与砂质含量成反比。事故发生后，对第⑤层重新进行室内土工试验，其各项胀缩性指标如下：其中，膨胀力的大小取决于土体结构、粘土矿物成分及相应的含水量，试验结果实测膨胀力4～29KPa，平均16KPa；对工程设计膨胀力是一项有实际工程意义的指标。从膨胀速度曲线可以看出土体浸水后膨胀较快，30～35min即可完成膨胀量的85%左右；2～3h后完成膨胀全过程。膨胀速度快对基坑开挖边坡稳定极为不利，同时要求地基基础处理要迅速，否则对土体强度降低有很大影响。*项目质量事故案例分析3.2降水、排水措施不力第④层黑灰色重壤土经曝晒干裂，产生许多东西向近于垂直的裂缝，把土体分裂成约1.0m宽的楔形体