陸紅芹，趙俊明

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017）

橋頭路基粉噴樁處理后沉降數(shù)據(jù)分析

陸紅芹，趙俊明

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017）

針對某臨海高等級公路一期路面橋頭路段跳車嚴(yán)重的現(xiàn)象，根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場調(diào)查資料對橋頭產(chǎn)生病害的原因進(jìn)行了分析，將粉噴樁處理的橋頭路段與未處理橋頭路段進(jìn)行比較，為粉噴樁的工程應(yīng)用提供依據(jù)和參考。

橋頭跳車；粉噴樁；沉降數(shù)據(jù)分析

某臨海高等級公路不斷增長的交通量與現(xiàn)有道路服務(wù)水平不匹配的矛盾日益突出，計劃對公路一期路面進(jìn)行改造。綜合前期沉降觀測資料及路面病害調(diào)查資料，對現(xiàn)有一期道路存在的路面病害進(jìn)行了評估，分析顯示一期路面在橋頭等構(gòu)造物路段沉降明顯，多數(shù)橋頭出現(xiàn)搭板與路基相交處沉降嚴(yán)重，縱裂、橫裂同時存在，對行車安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本文針對舊路橋頭段出現(xiàn)的病害（沉降、裂縫），對其變形性狀及成因進(jìn)行分析。

1 工程概況

本項目為臨海高等級公路，分期實施一二期路面，道路設(shè)計速度采用80 km/h。目前已通車的一期路面存在縱向裂縫、不均勻沉降、橋頭跳車等病害。

③1層軟土主要分布于黃淮海沖積平原地貌單元，軟土層頂高程2.70～3.30 m，層厚為8.10～14.300 m。鉆探揭露第4系全新統(tǒng)地層（Q4）：主要以沖海積相為主，屬近代沉積，③1淤泥～淤泥質(zhì)粘土工程性質(zhì)差，埋藏淺。呈灰色，飽和，流塑。物理力學(xué)指標(biāo)如表1所示。該土層主要特性為含水量高、孔隙比大、具有高壓縮性、低強(qiáng)度等特征，為軟弱地基土。

2 橋頭沉降分析

2.1 深層處理（粉噴樁處理）對路基的影響

根據(jù)地勘揭示，項目軟土層層頂埋深較淺，層厚較厚，且普遍分布。針對橋頭路段存在軟土，橋頭路基沉降大的特點，原特殊路基設(shè)計方案為兩側(cè)橋頭采用粉噴樁+等載預(yù)壓處理，實際施工時僅小樁號側(cè)橋頭采用粉噴樁+等載預(yù)壓處理，大樁號側(cè)未進(jìn)行深層處理。小樁號側(cè)橋頭采用粉噴樁+等載預(yù)壓處理，路面病害情況良好，略有沉降，伸縮縫處出現(xiàn)部分砼裂縫；大樁號側(cè)橋頭路基未采用特殊路基處理，搭板與路基相交處沉降明顯，路面龜裂嚴(yán)重。

2.2 交通量對路基的影響

項目沿線設(shè)置沉降標(biāo)，在臨近構(gòu)造物處對路基沉降進(jìn)行實時監(jiān)測。項目一期路面通車進(jìn)度：2010-06路基完工，2010-10開放小型交通，直至2012年底開放重交通。2012-04～2013-06月沉降曲線圖如圖1所示。

圖1 月沉降曲線圖

圖中顯示，自2010-10開放小型交通后，路基沉降略有上升趨勢，隨后回落趨于穩(wěn)定，直至2012年底，月沉降曲線出現(xiàn)突變值，原本穩(wěn)定的月沉降量在開放重交通初期，沉降加劇，隨后沉降量逐漸減少，并漸趨穩(wěn)定。反映出交通量的變化，尤其重型交通荷載的增加對路基沉降影響較大。

2.3 沉降觀測記錄反映路基穩(wěn)定性

對橋頭沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，結(jié)果顯示：粉噴樁處理的小樁號側(cè)橋頭路基一個月沉降速率最大值達(dá)到2.9 mm，2012-02～2013-06最大累計沉降量達(dá)到33.8 mm，平均沉降速率2.0 mm/月；未進(jìn)行特殊路基處理的大樁號側(cè)橋頭路基一個月沉降速率最大值達(dá)到3.2 mm/月，2012-02～2013-06最大累計沉降量達(dá)到42.4 mm，平均沉降速率2.6 mm/月，兩側(cè)沉降均趨于穩(wěn)定。

分析粉噴樁處理后沉降原因如下：對于天然沉積的軟土而言，施工后樁周土的物理性質(zhì)沒有產(chǎn)生變化，同時由于沒有排水通道，區(qū)域內(nèi)軟土固結(jié)速度慢，沉降穩(wěn)定周期長［1］。同時粉噴樁的沉降穩(wěn)定歷時較長，表現(xiàn)出半剛性樁的特點［2-3］，因此小樁號側(cè)橋頭路基經(jīng)粉噴樁處理后沉降短期內(nèi)未達(dá)到預(yù)期，從表2中可以看出，處理后路基雖沉降緩慢，但已基本穩(wěn)定。2.4 粉噴樁處理

目前小樁號側(cè)橋頭采用了粉噴樁+等載預(yù)壓處理，橋頭樁間距1.1 m，橋頭過渡段樁間距1.3 m，樁長10.5 m，均穿透軟土層。沉降數(shù)據(jù)可以看出，雖粉噴樁布樁密度較大，但路基橫向差異沉降仍不可避免。表2中小樁號側(cè)左、中、右3個位置的總沉降量表明路基盆形沉降非常明顯，中部沉降明顯大于兩側(cè)，最大沉降差達(dá)到10 mm。盆式沉降槽示意如圖2所示。

表2 橋頭沉降觀測記錄

圖2 盆式沉降曲線示意圖（等樁間距處理）

本項目在處理橋頭軟土路基時考慮了縱向差異沉降的存在，通過調(diào)整橋頭段及橋頭過渡段樁間距，達(dá)到降低縱向差異沉降的目的。但忽視了橫向差異沉降對路基造成的危害，如：雨季路面排水不暢積水嚴(yán)重，長時間積水導(dǎo)致路面水損壞嚴(yán)重；盆形沉降槽影響行車的舒適性，嚴(yán)重時影響車輛行駛的安全，尤其是在雨季積水后行車舒適性及安全性大幅降低。因此粉噴樁處理軟基仍有優(yōu)化空間，橋頭軟基處理可以考慮采用變剛度復(fù)合地基處理［4］，通過調(diào)整橫向樁間距（中間密兩側(cè)疏）達(dá)到調(diào)整復(fù)合地基剛度，降低差異沉降的目的。

3 結(jié)論

（1）沉降觀測數(shù)據(jù)顯示，與未處理側(cè)橋頭相比較，橋頭路段采用粉噴樁處理后，地基總沉降明顯減小，雖沉降緩慢，但已基本穩(wěn)定。可有效降低路基沉降，減少路基病害的發(fā)生。

（2）現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)有大量車輛超載，重載車輛加載時間與月沉降曲線突變時間吻合，反映出交通量的變化，尤其重型交通荷載的增加對路基沉降影響較大。

（3）粉噴樁采用等樁間距處理后，工后盆式沉降明顯，對粉噴樁處理方案進(jìn)行優(yōu)化。采用變剛度復(fù)合地基處理，達(dá)到調(diào)整復(fù)合地基剛度，降低路基橫向差異沉降的目的。

［1］鄧永鋒，劉松玉，洪振舜.粉噴樁樁周土施工效應(yīng)室內(nèi)模型試驗研究［J］.巖土木工程學(xué)報，2008 （1）：143-147.

［2］林彤.粉噴樁加固軟基的試驗研究［J］.巖土力學(xué)，2000 （6）：134-137.

［3］俞亞南，張儀萍，張土喬.橋頭軟基粉噴樁處理現(xiàn)場試驗研究 ［J］.巖土木工程學(xué)報，2002（8）：65-69.

［4］靳軍偉.高填方路基變剛度處理技術(shù)及設(shè)計方法研究［D］.鄭州：鄭州大學(xué)，2010.

表10 試驗檢測結(jié)果

4 對比分析

從研究結(jié)果來看，兩種技術(shù)應(yīng)用效果均良好。根據(jù)現(xiàn)場滲水系數(shù)檢測結(jié)果來看，兩者都很好地提升了路面的防水性能。其中，超粘磨耗層由于級配的存在，其流淌性較好，對于平整度稍差的路段也有很好的調(diào)平作用，且封水效果較纖維同步碎石封層更佳。但超粘磨耗層受級配波動的影響，級配偏細(xì)的段落，路面抗滑性不如纖維同步碎石封層。由于使用單一粒徑的集料，纖維同步碎石封層對原路面的平整度要求較高，實施條件更為嚴(yán)格。從現(xiàn)場構(gòu)造深度及摩擦系數(shù)檢測結(jié)果來看，纖維同步碎石封層的檢測結(jié)果均要優(yōu)于超粘磨耗層，前者路面紋理更為均一，路面抗滑性更強(qiáng)。

5 結(jié)論

超粘磨耗層作為一種新型的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，由于使用了玻璃纖維以及高粘改性乳化瀝青，使得混合料的流變能力和特性都得到提高，能有效地防止道路表面滲水，提高瀝青路面綜合力學(xué)強(qiáng)度、降低噪音、大大延長了路面使用壽命。而纖維同步碎石封層由于使用雙層改性乳化瀝青及單一粒徑的集料，其路面封水效果較好，并且路面紋理均一，路面抗滑性更強(qiáng)。

從本次應(yīng)用來看，原材料與施工工藝是兩種技術(shù)成功的關(guān)鍵，施工前應(yīng)對原材料特別是集料進(jìn)行詳細(xì)甄別，施工過程中應(yīng)對原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。施工前，對施工人員進(jìn)行徹底的技術(shù)交底，全團(tuán)隊的密切配合才有可能將兩種技術(shù)應(yīng)用到位。

兩種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)作為較新的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，首次在貴州進(jìn)行應(yīng)用，尚存在不少問題，有待今后在技術(shù)與管理上彌補(bǔ)缺陷，以期能在國內(nèi)進(jìn)行更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］余祥平.高速公路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)［J］.養(yǎng)護(hù)天地，2012（23）：102-103.

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［3］劉軍收，范曉燕.瀝青纖維碎石封層在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.公路，2010，7（7）：194-197.

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［5］JTG E20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程［S］.

［6］交通部公路科學(xué)研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南［M］.北京：人民交通出版社，2006.

（收稿日期：2016-03-29）

Analysis of Settlement Data of Bridgehead Subgrade Treated with Dry Jet Mixing Pile

Lu Hongqin , Zhao Junming
（JSTI Group, Nanjing 210017, China）

In this paper, the jumping phenomenon on the highway pavement of bridgehead was discussed. Based on settlement observation data and the investigation data of bridge, it analyzed the cause of the disease, and compared bridge sections treated by dry jet mixing pile with untreated bridge sections. It could be taken as reference for the engineering application of DJM pile.

bumping at bridgehead; dry jet mixing pile; settlement data analysis

U416.1

A

1672-9889（2016）06-0033-03

2016-08-31）

陸紅芹（1983-），女，江蘇南通人，工程師，主要從事道橋規(guī)劃設(shè)計工作。