粉噴樁處理軟基設計方法及施工質量管理

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

關鍵詞：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、整體工程的營運質量及工程的經濟性。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）載預壓等。相比之下，由于粉噴樁具有施工周期及預壓期短、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幾百萬延米，正在建設的江蘇“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、粉噴樁的設計方法及其注意事項  
1.1　設計標準  
1.1.1　基準期及容許工后沉降  
柔性路面設計使用年限為15年，按目前通常的做法，基準期亦為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，其它人工構造物與路堤毗連處取10cm。  
1.1.2　穩(wěn)定驗算的安全系數  
穩(wěn)定驗算的安全系數以K≮1.2控制。  
1.1.3　加載速率  
加載速率關系到路堤在施工中的穩(wěn)定性，設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路堤穩(wěn)定觀測的結果予以調整。  
1.1.4　預壓期  
粉噴樁處理的路段預壓期一般采用60d，且一般不需上預壓土，預留沉降量靜置即可。  
1.2　粉噴樁的設計  
粉噴樁的樁徑一般為50cm，設計的樁長宜穿透軟土層并達到持力層內50cm。樁距與路堤的穩(wěn)定和沉降量有關，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30cm左右石灰土墊層（摻灰量以8%為宜）。  

經計算，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壓進行軟基處理。?經計算，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，樁間距應根據經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壓進行處理。?用粉噴樁處理路段路堤的預壓高度為路槽設計高加預壓期沉降量，即預壓期末（一般為60d）路槽頂面應沉到設計高，鋪筑路面前無需移去預壓土方量，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  
觀測點布設在路堤中心（以距離中心線50cm左右為宜）及兩側路肩，一般軟土路段每100m布設一觀測斷面，預壓施工高度超過5m的路段上每50m設一觀測斷面。此外在與跨度超過30m的樁基結構物相鄰的兩端各設一觀測斷面，跨度小于30m時僅在一端設置，觀測斷面宜離開橋頭搭板1m左右。所有涵洞（包括箱形通道）處原則上均需設置一組沉降觀測點，觀測點位于涵背一側，離涵背約2m處。在粉噴樁一般處理段、過渡段、等（超）載預壓段接頭處，應在離開接頭各10m以外的位置分別設置一組沉降觀測點，以觀測不同處理方案的沉降差異，距離相近、地質情況一致的可考慮統(tǒng)一布點。在地質情況明顯變化的分界線兩側各10m處，應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)定再轉入正常觀測。  
預壓期：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。?路面結構層施工期：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觀測一次。路面施工結束后，每月觀測一次，至交工驗收。  
1.3.1.3　水準點的設置  
水準點應設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，其位置應盡量滿足觀測時不轉點的要求，每三個月用路線測設中設置的水準點作為基準點，對設置的臨時水準點校核一次。橋梁工程結束時，為了減少沉降觀測由地面水準點傳遞到路面的高差影響，可將地面水準點轉測到有灌注樁的橋頭耳墻角上。