芮科

【摘要】根據(jù)東部沿海地區(qū)高速公路實例，對特殊路基（橋頭段）的設(shè)計方法進行了闡述，同時對于雙向粉噴樁施工工藝的施工方法進行了詳細說明。對于今后的類似地區(qū)的高速公路軟土地基的處理與設(shè)計提供了很好的參考。

【關(guān)鍵詞】橋頭段；雙線粉噴樁粉噴樁；軟土

前言

軟土地基是我國東部、南部和東南部沿河沿海地區(qū)修建高速公路和城市道路工程中遇到的不可避免的問題。因河流湖泊海灘存在大量因沖積沉積等外力地質(zhì)作用而形成的松軟堆積物。這種軟土地基已成為影響路基工程質(zhì)量工期和造價的關(guān)鍵因素之一，在這些地區(qū)的公路修筑中，如果對軟土地基不加處理或處理不當，容易造成地基失穩(wěn)，路面出現(xiàn)沉降過大或者不均勻沉降等問題嚴重時還可能導(dǎo)致滑坡和地基開裂等工程險情。據(jù)了解不少道路就是由于這個問題未得到妥善解決而影響質(zhì)量，甚至造成了經(jīng)濟和社會的不良影響。

1 項目概況

本項目位于東部沿海地區(qū)，本標段所經(jīng)地區(qū)線路區(qū)地貌類型主要為海積平原，海積平原區(qū)地勢低洼，地面標高一般在1.80～3.70m。場地大多為鹽場用地，部分為養(yǎng)殖魚塘，水深0.5～1m。

2 軟土地基概況

線路經(jīng)過區(qū)屬濱海沖積平原，場區(qū)原為鹽田或養(yǎng)殖場，后經(jīng)人工改造，地形較平坦。本次勘察表明，全線分布軟土。

本標段軟土厚度一般大于15m，其層頂埋深1.60～3.80米（平均2.97米），層頂標高-0.26～1.70米（平均0.55米），層厚12.50～14.70米（平均13.68米），其具有含水量高、孔隙比大、高壓縮性、力學(xué)強度低等特點，工程性質(zhì)極差，尤其在地震作用及振動載荷的作用下，易產(chǎn)生側(cè)向滑移、不均勻沉降及蠕變等工程地質(zhì)危害，對路基及構(gòu)筑物的穩(wěn)定性影響較大。

3 特殊路基設(shè)計（橋頭段）

根據(jù)《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ017-96），地基、路堤整體抗剪穩(wěn)定驗算應(yīng)采用圓弧條分法，宜用總應(yīng)力法或有效固結(jié)應(yīng)力法，有條件時可用有效應(yīng)力法（準畢肖普法）計算穩(wěn)定安全系數(shù)，其最小安全系數(shù)應(yīng)符合下表要求，否則就進行處理。

穩(wěn)定安全系數(shù)要求值 表3-1

采用的計算方法 穩(wěn)定安全系數(shù) 備注

總應(yīng)力法 快剪指標 ≥1.10 當需要考慮地震力時，穩(wěn)定安全系數(shù)值應(yīng)減少0.1。

十字板剪切強度 ≥1.10

有效固結(jié)應(yīng)力法 快剪和固結(jié)快剪指標 ≥1.10

十字板剪切強度 ≥1.10

準畢肖普法 有效剪切指標 ≥1.10

3.1軟基處理設(shè)計

對于橋頭段（大橋橋頭兩側(cè)暫按80m范圍，中、小橋橋頭兩側(cè)暫按50m范圍，具體施工范圍詳見圖紙）采用雙向水泥攪拌樁處理，并配合等載預(yù)壓處理（等載預(yù)壓處理伸入拋石擠淤處理路段10m），以加速初期沉降，減少工后沉降。攪拌樁處理寬度為邊溝外緣，橋臺前處理至臺前錐坡外緣。攪拌樁頂面鋪設(shè)40cm碎石土墊層，并滿鋪兩層鋼塑土工格柵（層間距20cm），且伸入10m至非深層處理段（即拋石擠淤處理段）。

3.2材料要求

（1）鋼塑土工格柵：用于構(gòu)造物底部、復(fù)合地基處理與拋石擠淤處理路段之間的土工格柵的技術(shù)指標要求見下表。

鋼塑土工格柵技術(shù)指標表 表3-2

（2）石料：粒徑不宜大于15cm。

（3）水泥：水泥品種選用普通硅酸鹽水泥，水泥質(zhì)量符合國家標準，水泥強度等級為42.5，嚴禁使用過期、受潮、結(jié)塊、變性的劣質(zhì)水泥。

3.3雙向粉噴樁施工工藝

照施工圖設(shè)計文件及雙向攪拌粉噴樁平面布置圖進行放樣，放出路基中心線、邊線及鉆孔灌注樁位置，用竹簽和白石灰將雙向攪拌粉噴樁樁位逐點放樣，放樣要使用鋼尺，樁位偏差不得大于5cm，在灌注樁兩側(cè)布設(shè)樁位時應(yīng)預(yù)留鉆孔樁施工的位置，預(yù)留凈距不得小于50cm，樁位布置好，待監(jiān)理工程師驗收合格后方可施工。

圖1 雙向粉噴樁施工工藝流程圖

施工工藝：

整平場地；

雙向攪拌機定位：雙向攪拌機移動，將鉆頭對準樁位；

下鉆：先啟動內(nèi)鉆桿鉆頭（反向），后啟動外鉆桿鉆頭（正向），然后啟動加壓裝置，加壓裝置中的鏈條同時對內(nèi)外鉆桿加壓，使內(nèi)外鉆桿沿導(dǎo)向架向下，內(nèi)鉆頭先切土、入土，外鉆頭后入土、攪拌；

噴灰、攪拌：開啟噴粉裝置，在內(nèi)鉆頭（反向）入土后噴灰，其二層旋轉(zhuǎn)葉片作用為：下面一層是破土，上面一層為攪拌；外鉆頭（正向）入土后，其二層旋轉(zhuǎn)葉片作用為攪拌、壓灰；直到設(shè)計深度，停止噴灰；

提升、攪拌：在達到設(shè)計深度時，先將外鉆桿鉆頭換向（反向），后對內(nèi)鉆桿鉆頭換向（正向），同時對加壓裝置換向，鏈條將鉆頭提升至設(shè)計樁頂標高，完成雙向粉噴樁施工。

4 結(jié)論

本文主要介紹了軟土地基修建高速公路的在橋頭段的設(shè)計方法，并且介紹了雙向粉噴樁的施工工藝。通過對粉噴樁施工工藝和工程實踐的了解，得到粉噴樁加固公路軟土地基可以顯著提高承載力，減少地基沉降量，施工設(shè)備簡單、造價低、環(huán)境影響小、噪音小、方便施工，特別是要求工期較短軟基加固處理，其優(yōu)越性尤為明顯。

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