粉噴樁處理軟基設(shè)計方法及施工質(zhì)量管理

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摘要：本文針對目前我省高速公路建設(shè)中大量采用粉噴樁處理軟土地基的工程實踐，從設(shè)計方法與施工質(zhì)量管理兩個方面詳細(xì)闡述了保證粉噴樁工程質(zhì)量的有效措施，以提高我省粉噴樁處理軟土地基的設(shè)計與施工水平。  

關(guān)鍵詞：高速公路　 

　軟基處理　粉噴樁  

由于我省地處沿海、沿江、江淮之間的水網(wǎng)地區(qū)，從已建和在建的1000多km高速公路來看，其70%～80%以上的路基均穿越軟土地區(qū)。而軟基處理得好壞，直接影響到路基的穩(wěn)定性、整體工程的營運質(zhì)量及工程的經(jīng)濟性。目前軟基的主要處理方法有以下幾種：①塑料排水板；②攪拌樁（粉噴樁與深攪樁）；③土工合成材料加筋；④等（超）載預(yù)壓等。相比之下，由于粉噴樁具有施工周期及預(yù)壓期短、工后沉降小等特點，在我省高速公路軟基處理中得到廣泛應(yīng)用，例如已建成通車的滬寧高速公路江蘇段，粉噴樁處理軟基工程量達(dá)幾百萬延米，正在建設(shè)的江蘇“九五”高速公路也使用了一千多萬延米的粉噴樁，且大部分已施工完畢。  

1、粉噴樁的設(shè)計方法及其注意事項  
1.1　設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)  
1.1.1　基準(zhǔn)期及容許工后沉降  
柔性路面設(shè)計使用年限為15年，按目前通常的做法，基準(zhǔn)期亦為15年，即從開放交通之日起至路面大修日止，所發(fā)生的沉降視為工后沉降。其容許值對于一般路段取30cm，涵洞及箱型通道處取20cm，其它人工構(gòu)造物與路堤毗連處取10cm。  
1.1.2　穩(wěn)定驗算的安全系數(shù)  
穩(wěn)定驗算的安全系數(shù)以K≮1.2控制。  
1.1.3　加載速率  
加載速率關(guān)系到路堤在施工中的穩(wěn)定性，設(shè)計采用兩種平均速率：粉噴樁處理路段及填高小于極限高度的路段取15cm/d，其余取10cm/d。施工中的速率可根據(jù)路堤穩(wěn)定觀測的結(jié)果予以調(diào)整。  
1.1.4　預(yù)壓期  
粉噴樁處理的路段預(yù)壓期一般采用60d，且一般不需上預(yù)壓土，預(yù)留沉降量靜置即可。  
1.2　粉噴樁的設(shè)計  
粉噴樁的樁徑一般為50cm，設(shè)計的樁長宜穿透軟土層并達(dá)到持力層內(nèi)50cm。樁距與路堤的穩(wěn)定和沉降量有關(guān)，最小樁距宜為1.1～1.2m，樁位在平面上呈正三角形（梅花形）或矩形布置。  
為改善路堤底面的受力條件，粉噴樁處理段路堤下宜鋪設(shè)30cm左右石灰土墊層（摻灰量以8%為宜）。  

經(jīng)計算，如涵洞、通道位置工后沉降量大于30cm，則其地基宜采用粉噴樁處理，樁間距宜采用1.1～1.2m。對于工后沉降量小于30cm而大于20cm的位置，則其地基采用土工合成材料加筋配合等載預(yù)壓進行軟基處理。?經(jīng)計算，如樁基橋臺位置工后沉降量大于30cm，則對其臺前及臺后地基用粉噴樁處理，再施工樁基礎(chǔ)及進行臺后路基填筑。對于沉降量小于30cm而大于10cm的位置，臺前不用粉噴樁處理而直接做樁基，臺后則采用土工合成材料加筋配合等載或超載預(yù)壓進行處理。橋臺處粉噴樁距宜采用1.1～1.2m，處理長度不小于5倍橋臺高度，設(shè)置1/4～1/3長度的過渡段，并以采用樁距逐漸增大的過渡方法為宜。  
對于一般路基段，經(jīng)計算如工后沉降量大于45cm，則宜采用粉噴樁處理軟基，樁間距應(yīng)根據(jù)經(jīng)粉噴樁處理后地基承載力是否滿足要求來確定。如工后沉降量小于45cm而大于30cm，則采用土工合成材料加筋配合等載預(yù)壓進行處理。?用粉噴樁處理路段路堤的預(yù)壓高度為路槽設(shè)計高加預(yù)壓期沉降量，即預(yù)壓期末（一般為60d）路槽頂面應(yīng)沉到設(shè)計高，鋪筑路面前無需移去預(yù)壓土方量，僅需整理路槽即可。  

1.3　施工觀測  
1.3.1　沉降觀測  
1.3.1.1　觀測點位的布設(shè)  
觀測點布設(shè)在路堤中心（以距離中心線50cm左右為宜）及兩側(cè)路肩，一般軟土路段每100m布設(shè)一觀測斷面，預(yù)壓施工高度超過5m的路段上每50m設(shè)一觀測斷面。此外在與跨度超過30m的樁基結(jié)構(gòu)物相鄰的兩端各設(shè)一觀測斷面，跨度小于30m時僅在一端設(shè)置，觀測斷面宜離開橋頭搭板1m左右。所有涵洞（包括箱形通道）處原則上均需設(shè)置一組沉降觀測點，觀測點位于涵背一側(cè)，離涵背約2m處。在粉噴樁一般處理段、過渡段、等（超）載預(yù)壓段接頭處，應(yīng)在離開接頭各10m以外的位置分別設(shè)置一組沉降觀測點，以觀測不同處理方案的沉降差異，距離相近、地質(zhì)情況一致的可考慮統(tǒng)一布點。在地質(zhì)情況明顯變化的分界線兩側(cè)各10m處，應(yīng)分別布置一組沉降觀測點。  

1.3.1.2　觀測頻率  
路堤施工期：每填兩層觀測一次，路堤填高超過極限高度之后，每3d觀測一次，直至穩(wěn)定再轉(zhuǎn)入正常觀測。  
預(yù)壓期：第一個月每7d觀測一次，第二個月至第三個月每15d觀測一次，從第四個月起每一個月觀測一次，直到鋪筑路面前。?路面結(jié)構(gòu)層施工期：一般分為底基層、基層和面層，各層次的沉降觀測每填筑一層至少應(yīng)觀測一次。路面施工結(jié)束后，每月觀測一次，至交工驗收。  
1.3.1.3　水準(zhǔn)點的設(shè)置  
水準(zhǔn)點應(yīng)設(shè)在不受垂直和水平方向變形影響的堅固的地基或永久建筑物上，宜選擇在老路有灌注樁的橋梁上，多年老房子的地坪上或巖石山體等處，其位置應(yīng)盡量滿足觀測時不轉(zhuǎn)點的要求，每三個月用路線測設(shè)中設(shè)置的水準(zhǔn)點作為基準(zhǔn)點，對設(shè)置的臨時水準(zhǔn)點校核一次。橋梁工程結(jié)束時，為了減少沉降觀測由地面水準(zhǔn)點傳遞到路面的高差影響，可將地面水準(zhǔn)點轉(zhuǎn)測到有灌注樁的橋頭耳墻角上。