淺談排水粉噴樁復合地基法的施工與運用

韋壽平

摘 要：排水粉噴樁復合地基法，也稱為2D工法。排水粉噴樁復合地基法通過在部分試驗段的研究，取得了成功的應用，加大了粉噴樁的處理深度，拓寬了粉噴樁的適用范圍，同時節約了建設成本。為了更好應用于工程實踐中，在臨連高速公路宋莊互通C匝道上進行運用，為今后排水粉噴樁復合地基法地基處理技術的運用起到一定的推動作用。

關鍵詞：軟土地基；粉噴樁；塑料排水板；排水固結法

1 工程概況

連臨高速公路宋莊互通C匝道橋CK0+950～CK1+500約550m，原設計采用粉噴樁+碎石墊層進行軟土地基處理。粉噴樁分橋頭段、橋頭過渡段和一般路段，間距分別為1.1m、1.3m、1.4m，排列形式采用梅花型，設計根數18103根，總長194902m。碎石墊層設計30cm厚，共8687.4m3。該段原合同總造價6281430元。

采用排水粉噴樁復合地基法的施工：針對軟基處理段落結合排水粉噴樁復合地基法進行有針對性的設計，設計為樁間距2.2米，內插塑料排水板，再增加排水砂溝和砂墊層。具體工程量有：粉噴樁76458.5m；圍護粉噴樁（直徑50cm）19729m；塑料排水板（截面100mm×4mm）77497.5m；開挖排水溝（截面20cm×20cm）540m3；排水溝砂墊層（截面20cm×20cm）540m3；砂墊層（厚度30cm）8687.4m3，總造價為：4163450元，較原設計減少投資2117890元，節約投資33.72%。

2 排水粉噴樁復合地基施工方法

先在路基范圍內進行清表，在路基兩側開挖臨時排水溝，在路基表面開挖排水溝，鋪設排水溝砂墊層，再在軟土地基中埋設塑料排水板，形成暢通的排水排氣通道，施工路基兩側的圍護粉噴樁，再按預先設計的間距嵌打粉噴樁，利用粉噴樁施工時形成對周圍的擠壓力，使得軟土中的水沿塑料排板流出到臨時排水溝排出路基范圍外，同時通過擴張力，產生墻體裂隙，增強樁周土體的滲透性，在固結作用下樁周土的強度隨著時間的增長而增大，最后在頂部鋪筑一層砂墊層，在預壓土和路基填土的荷載作用下，樁周土強度會得到進一步的提高，同時加快復合地基提高強度的速度，達到經濟、有效、快速的處理地基的目的。

2.1 砂溝的施工

砂溝主要作用是起到排水通道作用，即前期粉噴樁施工時，利用粉噴樁施工時巨大的壓力將粉噴樁周圍土體的水壓進塑料排水板，塑料排水板中的水再通過砂溝將水排出路基范圍外，加快土體的固結，形成板體效果，增加了土體的整體強度。砂溝的施工為2D工法施工的第一步，砂溝的位置應布置在塑料排水板連線上，同時注意以下幾點：

（1）用人工或挖槽設備按施工圖開挖溝槽，溝槽深度和寬度嚴格按設計文件進行；溝槽深度30cm，寬度為30cm。

（2）鋪設砂墊層，選擇清水中粗砂作為砂墊層的原料，含泥量小于3%，鋪設在已開挖好的溝槽內，簡單壓實。

2.2 塑料排水板的施工

2.2.1 根據施工設計文件編制塑料排水板平面布置圖，該平面圖須經審批后方可使用。根據設計單位提供的水準、導線點認真復核經監理工程師審批后，依照施工圖設計文件及塑料排水板平面布置圖進行放樣，在砂墊層上放出路基中心線、邊線，將塑料排水板板位逐點放樣，板位偏差不得大于5cm，板位布置好，待監理工程師驗收合格后方可施工。

2.2.2 在施工中要注意插板機的定位及機架調平，定位偏差不超過5cm，垂直度偏差小于1.5%。

2.2.3 當塑料排水板接長時，應先將兩根塑料排水板的濾膜剝開，使板芯直接相連，再將濾膜套在一起，然后用大的訂書機將其訂牢，搭接的長度不小于30cm。

2.3 粉噴樁的施工

為了保證施工質量，要根據工藝試樁確定的各種操作技術參數制定施工要點，并在每臺樁機上醒目地標牌明示。施工過程應做好施工原始記錄。

（1）為保證粉噴樁的垂直度，應注意起吊設備的平整度和導向架的垂直度，垂直度偏差不得大于1.0%。樁位偏差不得大于5cm。

（2）嚴格控制鉆孔下鉆深度、噴粉長度和噴粉量，確保噴粉量達到試樁時確定的實際施工水泥用量，樁長不得小于設計樁長或經監理工程師現場確認的施工樁長，單樁水泥用量不得少于設計水泥用量，粉噴樁每延米水泥用量誤差不得超過5%，并應有專人記錄每根樁的水泥用量。

（3）應在全樁長范圍內重復攪拌一次，以增加水泥土均勻性。復攪宜一次完成。

2.4 砂墊層的施工

在粉噴樁施工、檢測結束后，鋪設30cm砂墊層，同時用土工布對砂墊層進行包邊處理。選擇中粗砂作為砂墊層的原料，含泥量小于3%。

3 后期沉降檢測處理效果

對排水粉噴樁處理的復合地基在路堤施工過程進行了跟蹤沉降觀測，同時將沉降觀測數據與在附近類似填土高度和軟土地層物理力學性質的常規粉噴樁處理的段落進行對比。常規粉噴樁的樁間距為1.5m，在預壓7個月后，常規粉噴樁復合地基的沉降左為105mm，中間為108mm，右為116m，而排水粉噴樁處理路段的沉降左為129mm，中間為135mm，右邊為124mm，排水粉噴樁處理路段的粉噴樁樁間距為2.2m，排水粉噴樁處理路段的預壓沉降值符合設計要求，處理效果與常規粉噴樁復合地基的效果基本是一致的。排水復合地基在預壓初期地基沉降速率較常規粉噴樁的路段大，累計沉降值也略有高出，但就路基的穩定性而言沒有任何影響，隨著軟土的固結，軟土的變形會減小甚至開始收縮，因此隨時間變化，沉降速率會逐漸變小。

4 結束語

排水粉噴樁復合地基作為一種新型軟基處理方法，充分考慮粉噴樁與豎向排水體的各自優點，把粉噴樁與豎向排水體處理技術的優點充分體現出來，粉噴樁施工時的噴粉壓力對樁周土體產生超靜孔隙水壓力，而塑料排水體的存在，對樁周土體超靜孔隙水壓力的消散起著積極作用。同時，以較經濟的方式達到了一般粉噴樁復合地基相同的處理效果。排水粉噴樁復合地基法的施工與運用的成功，將會為今后高壓縮性、高含水量、高孔隙比、低強度的深軟土地基處理節省大量的費用。

參考文獻

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