粉喷桩处理软基设计方法及施工质量管理

由于我省地处沿海、沿江、江淮之间的水网地区，其路基70% ~ 80%以上经过软土地区。然而，软基的处理直接影响路基的稳定性、整个工程的运行质量和工程的经济性。目前软基处理的主要方法有:①塑料排水板；②搅拌桩(粉喷桩和深层搅拌桩)；③用土工合成材料加固；④等(超)载预压等。相比之下，DJM桩因其施工工期短、预压期短、工后沉降小，在我省高速公路软基处理中得到广泛应用。如已建成通车的沪宁高速公路江苏段，软基处理的DJM桩数量达几百万延米，在建的江苏“九五”高速公路也使用了1000多万延米的DJM桩，且大部分已经完工。
1粉喷桩设计方法及注意事项
1.1设计标准
1.1.1基准期及允许工后沉降
柔性路面设计使用年限为15年。按照目前的惯例，基准期也是15年，即从通车之日到路面大修之日，发生的沉降将视为工后沉降。一般路段允许值为30厘米，涵洞和箱型通道允许值为20厘米，与路堤相邻的其他人工构筑物允许值为10厘米。
1.1.2稳定验算的安全系数
稳定验算的安全系数由K≮1.2控制。
1.1.3加载速率
的加载速率关系到施工中路堤的稳定性。设计中采用两个平均速率:粉喷桩处理路段和填土高度低于极限高度的路段为15cm/d，其余路段为10cm/d。施工速度可根据路堤稳定性的观测结果进行调整。
1.1.4预压期
粉喷桩处理路段预压期一般为60天，一般不需要施加预压土，预留沉降量可以静置。
1.2 DJM桩的设计
DJM桩的桩径一般为50cm，设计桩长应穿透软土层，在持力层内达到50cm。桩间距与路堤的稳定和沉降有关，最小桩间距宜为1.1 ~ 1.2m，桩位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。
为了改善堤底的受力状况，DJM桩处理段的堤下应铺设30cm左右的灰土垫层(含灰量8%为宜)。
根据计算，涵洞、通道的工后沉降大于30cm时，地基采用粉喷桩处理，桩间距为1.1 ~ 1.2m，对于工后沉降小于30cm但大于20cm的位置，地基采用土工合成材料加筋和等载预压处理。经计算，如果桩基桥台工后沉降大于30cm，则采用粉喷桩对桥台前后地基进行处理，然后进行桩基施工和桥台后路基填筑。对于沉降小于30cm但大于10cm的位置，在阶段前直接做桩基，在等载或超载预压阶段后使用土工合成材料加筋。桥台处粉喷桩间距宜为1.1~1.2m，处理长度不应小于5倍桥台高度，并设置1/4 ~ 1/3长度的过渡段，采用逐渐加大桩距的过渡方式。
对于的一般路基路段，如果工后沉降大于45cm，建议采用粉喷桩处理软基。桩间距应根据粉喷桩处理后的地基承载力是否满足要求来确定。如果工后沉降小于45cm，大于30cm，则采用土工合成材料加筋和等载预压进行处理。
DJM桩处理的路堤预压高度为路槽设计高度加上预压期沉降量，即路槽顶面应在预压期结束时(一般为60天)下沉至设计高度，在铺筑道路前无需清除预压土方，只需整理路槽即可。
1.3施工观测
1.3.1沉降观测
1.3.1.1观测点布置
观测点布置在路堤中心(距中心线约50cm)和两侧路肩。一般情况下，软土地段每隔100m布置一个观测断面，预压施工高度超过5m的地段每隔一个断面。另外，在邻近桩基结构的两端各设置一个观测断面，跨度大于30m。当跨度小于30m时，仅在一端设置，观测断面应距桥头搭板1m左右。原则上应在所有涵洞(包括箱型通道)设置一组沉降观测点。观测点位于涵背一侧，距离涵背约2m。在DJM桩的一般处理段、过渡段和其它(超载)预压段的接缝处，应在距接缝10m处设置一组沉降观测点，以观测不同处理方案的沉降差异。如果距离相近，地质条件一致，可以考虑统一点。在地质变化明显的边界线两侧各10m处布置一组沉降观测点。