经验交流：高填方路段软基的粉喷桩处治（一）

高速公路软土地基经粉喷桩处理后，桩体内土体沉降减小，路基土体侧向位移减小，能承受更快的加载速率，有利于软土地基中高填方地基的稳定和沉降，加快施工进度。本文结合京福高速公路的建设实例，对上述问题进行了探讨。
关键词:DJM桩处理高填方软土地基
1工程概况
江西京福高速公路温州至沙洲段是国道主干线江西京福段的一部分。设计为四车道，路基顶宽分别为26m和24.5m，靠近福建的路段为武夷山，高填路基较多，山区软基较多。
本文介绍B7合同段软基处理一段，中心桩号K163+860-K164+000，设计为高填方路基，填方高度17m-21.55m，该段工程地质属剥蚀丘陵地带，地形起伏较大，冲沟洼地，洪积灰色、浅黄色淤泥质粘土，局部为卵砾石粘土，可塑-软塑状。软土表层厚度从2m到6m不等，下伏全风化花岗岩呈中密状和高岭土状。这种软土具有含水量高、孔隙比大、强度低、固结慢、沉降大、稳定性差的特点。为了保证路堤的填筑质量，保证路堤有足够的强度和稳定性，必须对基底进行处理。但考虑到深厚软基、工作量大、造价高、对环境影响大，采用粉喷桩进行处理。
2处理方案
根据现场情况，考虑到填土高度较高，软基压缩系数较大，软土层厚度在6m以内，可采用穿越软土层的粉喷桩进行加固，桩端直接作用于全风化岩层，避免了桩端未处理土过度沉降的隐患。由于路基施工工期短，填土高度大于20m，考虑粉喷桩加固后，地基承载力将大大提高。因此，不按软基的加载速率进行施工，仅按一般路基施工，不考虑预压，加载速率可达3.92 kPa/d。
根据复合地基承载力要求，20m填土的路基承载力应达到400kPa。我们认为由于路基的整体下沉，只要不发生处理层的最终破坏，处理层就能把荷载转移到风化岩上。同时，将承载力400kPa的软基全部处理无疑是一种极大的浪费。因此，本处理方案仅考虑路基的稳定性和工后沉降。
基于以上考虑，我们采用粉喷桩对该段路基进行处理。桩长6m，桩径0.5m，桩距1.5m，经试验每米灰用量为50kg。为了加速软土层的固结和便于排水，在桩顶铺设50cm的砂垫层。
沉降计算:粉体搅拌桩可作为复合地基计算其沉降。当施加的荷载不超过水泥桩的蠕变极限Qc时，其总沉降量S的计算公式为:
从计算结果可以看出，对于透水性软土层，采用粉喷桩控制沉降的效果非常明显。
高速公路对地基变形的要求很高。一般要求路堤在使用期内工后沉降不超过30cm。在这种情况下，计算的总沉降量为33.16cm，大部分是在施工过程中产生的，其工后沉降可以满足高速公路对地基变形的要求。
3方案的实施
搅拌法加固软粘土技术是以水泥为固化剂，通过专用深层搅拌机械在地基中强制搅拌软粘土和水泥，使软粘土硬化成整体性、水稳性和足够强度的地基土。加筋的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程。到目前为止，该技术的发展在加固机理、设计计算方法和施工工艺等方面还不完善。因此，本例着眼于实际效果，进行沉降观测并与理论计算进行比较。施工工艺流程图见图1。
3.1软土地基处理的准备工作
处理前，应提前开挖临时排水沟，并纵向开挖临时排水沟，减少地表水，以便于基底草皮清除施工。清除草皮后，整个软土处理区用80em山砂填充，整平并轻压，以保证粉喷桩及其配套设施的进场，以及所需材料的进场和堆放。然后根据设计要求，均匀分布处理区域，布置桩位。
3.2 DJM桩施工
根据设计要求，桩呈等边三角形布置，中心距1.5m，桩径50em，桩长6m。设计喷粉量为36ks/m-58ks/m..根据路基平均填筑高度的自重计算天然土重，选择室内配合比，按照50k9/m的喷粉量进行施工..
施工前应先进行成桩试验，数量不少于5个，以获得满足喷射混凝土设计量的各项技术参数，掌握钻孔和提升阻力。施工时应控制瞬时喷粉量和搅拌均匀性，要一气呵成。每根桩钻完后，应连续作业，不得中断喷粉。为满足搅拌强度均匀性的要求，上层3m应再次搅拌，速度控制在1.0m/min-1.2m/min。桩头搅拌时间应适当延长，以保护桩头的均匀性和密实性，地面80cm填土不计算桩长。
粉喷桩施工时，还应注意桩间距和垂直度的控制。施工结束后，应开挖一定数量的桩，并取芯进行抗压试验，必须满足设计要求。
3.3路基填筑施工
填筑前，先铺一层50cm碎石垫层，并碾压密实。路基填筑所需土石方均来自附近山体的开挖段，每层不超过30em。为保证沉降路基的宽度和低设计边缘，施工时两侧加宽50tm，并预留道路、拱和横坡，用40t重型压路机振动压实。