樁基礎防洪墻加固方案

□彭田生（東莞市水利勘測設計院有限公司）

樁基礎防洪墻加固方案

□彭田生（東莞市水利勘測設計院有限公司）

防洪工程涉及面非常廣，與人民的生命財產安全息息相關，是重要的基礎設施。各時期、各地方建設的防洪工程，各式各樣、標準不一，經過多年運行，損毀嚴重，有很多防洪工程已無法滿足相應的設計標準和防洪功能的要求，這就需要對無法滿足設計要求的防洪工程進行加固處理，文章對20世紀80年代修建的樁基礎防洪墻的加固設計進行了簡要的分析。

防洪標準；防洪工程；樁基礎防洪墻；防滲

1 前言

新中國成立以來，進行了一系列大規模的防洪工程建設，這些防洪工程在新中國成立以后，發揮了非常重要的作用，防洪減災效益顯著。經過幾十年的風雨滄桑，加之當時在技術上、設計上、施工上等一些方面存在的不足，還有時下經濟發展的需要，很多防洪工程都存在標準低、材料老化、結構形式不合理、損毀嚴重、缺乏后期的維護管理等問題。有很多防洪工程已無法滿足相應的設計標準和防洪功能的要求，這就需要對無法滿足設計要求的防洪工程進行加固處理，文章對20世紀80年代修建的樁基礎防洪墻的加固設計進行了簡要的分析。

2 工程概況

工程位于亞熱帶地區，地形較為平坦，地面高約為4.20～5.50m。根據地質勘察揭示，該區段場地地層主要為第四紀雜填土、素填土、細砂、淤泥質粉質粘土和卵石。樁端所在砂卵石層主要以圓、亞圓狀居多，卵石粒徑以2.00～6.00cm居多，砂多為中細砂，密實。

該段防洪墻除險加固工程，修建于20世紀80年代，樁基礎鋼筋混凝土結構，修建后，發生大洪水期間，多處發生滲漏、管涌現象，經安全鑒定認為原防洪墻結構不合理，必須進行加固處理。

3 工程現狀及存在的主要問題

3.1 工程現狀

該段防洪墻2級防洪工程，50a一遇洪水標準設防，全長約1.20km，底寬2.30m，頂寬0.40m，墻高4.92m，樁基礎鋼筋混凝土結構，灌注樁樁距1.20m，排距1.20m，在防洪墻前、后廣泛分布有房屋、車庫等，且和防洪墻的距離很近，有很多建筑物距防洪墻只有3.00m左右，施工場地非常狹窄，給設計和施工帶來了很大困難。

3.2 工程存在的主要問題

一是防洪標準不夠，按照《堤防工程設計規范》中堤頂高程的計算公式進行驗算，墻頂高程低0.50m；二是斷面不穩定，經斷面穩定驗算，單樁水平承載力不滿足規范要求；三是基礎下無防滲措施，大洪水期間多處發生滲漏、管涌。

4 防洪墻加固設計

4.1 解決樁基混凝土防洪墻水平承載力不足的問題

為了解決樁基混凝土防洪墻水平承載力不足的問題，初步擬定了三個方案進行分析比較。方案一，假定樁基失效，按重力式防洪墻設計，每延米需要增加混凝土10.93m3，此方案徹底改變了原結構的受力條件，雖然在理論計算上可以滿足要求，但是墻體基礎經過了多次洪水的破壞已經是千瘡百孔，加上原有樁基的影響，受力條件復雜，且場地狹小，大體積混凝土實施困難。方案二，迎水側增加一排鉆孔灌注樁，此方案雖然沒有改變原結構的受力原理，但是新增加的樁要想起作用，樁與承臺之間，新接長的承臺與原承臺之間，必須聯接好，尤其是接長承臺的鋼筋必須與原承臺的鋼筋焊接，施工困難。方案三，在背水側增加一排鉆孔灌注樁，此方案沒有改變原結構的受力原理，仍按樁基礎進行設計，受力明確，土工膜防滲放在迎水側，這樣可以緩解由于場地狹窄帶來的施工不便，綜合以上原因，推薦采用方案三。

4.2 解決防洪墻的防滲問題

方案一，鉆孔灌漿法。①鉆孔：沿堤線2.00m間距布孔，用風鉆在承臺迎水側鉆豎向成30°角斜孔，穿透承臺底板；②打管：將孔徑32mm的鋼管插入打好的孔中，再用套有蓋帽的重錘將鋼管打入土中；③封孔：用水玻璃水泥漿封住鋼管與混凝土接觸部位的縫隙，以免漏漿；④洗孔：用DN15軟水管插入灌漿管中，用高壓水將管內殘渣沖出；⑤壓力灌漿。此方案曾經進行了灌漿試驗，試驗結果沒能達到預期的防滲效果，檢驗結果表明，試驗沒能在土中形成防滲帷幕，分析其原因在于防洪墻基礎土質可灌性較差。

方案二：采用土工膜防滲。土工膜防滲在全國各地的防洪工程中得到了廣泛應用，很多新建的防洪墻工程，其基礎防滲處理都采用土工膜，已經形成了一整套較為成熟的設計、施工工藝，且造價較省，可以利用人工開槽，解決了場地狹窄不便于機械化作業的難題。綜上所述，選定采用土工膜防滲。

4.3 防洪墻加固與防滲設計

在墻頂采用鋼筋混凝土加高0.50m，原混凝土防洪墻內、外側用C25混凝土護面；在墻背水側增加一排φ600的鉆孔灌注樁來增加水平承載力，灌注樁樁距1.20m，排距1.20m，平均樁長為8.80m，打入砂卵層0.50m，樁頂設0.70m厚的混凝土蓋板，與原防洪墻承臺緊密聯接，使其行成整體，共同受力。

防滲采用土工膜水平和垂直防滲相結合的方式。由于該防洪墻位于市區，防洪墻前后的建筑物分布較多，施工場地狹窄，給設計和施工帶來了極大的困難，設計是一定要分段進行，因地制宜。迎水側無建筑物時，防滲土工膜水平段采用3.00m，垂直段采用3.00m；迎水側建筑物與防洪墻的距離在3.00m左右時，防滲土工膜水平段采用1.50m；垂直段采用3.00m；迎水側建筑物與防洪墻的距離在5m左右時，防滲土工膜水平段采用2.50m，垂直段采用3.00m。

為解決基土與承臺底脫離，確保在設計水頭作用下不再產生漏水現象。沿墻軸線方向布置一排灌漿孔，孔徑45mm，間距4m，對基土與承臺底進行回填灌漿。

5 防洪墻加固施工

墻后樁基礎及承臺施工，施工程序：放線布樁位→鉆孔→檢測孔深→下鋼筋籠→澆筑混凝土→土方開挖→截樁→綁鋼筋→澆筑混凝土→鋪土工膜→土方回填。人工放線布樁位，用白灰點好樁位，樁間距1.20m，樁徑600mm；采用沖擊鉆進行造孔，泥漿護壁，利用測繩綁鉛錘，測量孔深；將制作好的鋼筋用鉆機吊起，下入孔內；用導管下料，澆至設計高程；土方開挖以人工開挖為主，配小型挖掘機。

基土與承臺底的回填灌漿施工，造孔采用手提式風鉆在前趾與墻交線處打斜孔，與地面成60°角，穿透承臺混凝土，孔徑45mm。造孔完成后，用φ25鋼管，長400mm，插入孔內200mm，外露200mm，用以接灌漿膠管，用水玻璃水泥漿封堵管與孔之間的縫隙，灌漿采用42.5級普通硅酸鹽水泥，灌漿壓力為0.10～0.20MPa，水灰比為1∶2～1∶1，灌漿時由稀到濃，如發現有冒灌現象，應采取間歇灌漿，每次間歇時間不得超過30min，當耗漿量達到1.00～2.00L/min，再延續30min屏漿。

土工膜鋪設，采用人工和機械相結合的施工方法，由于場地非常狹窄，鋪設槽采用挖掘機和人工相結合的方法開挖，深3.00m，寬0.80m，溝槽支護采用鋼板樁支護，先鋪設垂直段，后鋪設水平段，與原防洪墻的聯接按圖紙施工。鋪設時應保持平順，松緊適度，預留余量以適應防洪墻設計情況下的變形，土工膜的聯接采用焊接。

6 結語

防洪工程涉及面非常廣，與人民的生命財產安全息息相關，是重要的基礎設施，是社會可持續發展的重要保障。我國大部分地區的防洪工程，底子薄，施工質量差，管理維護不到位。各時期、各地方建設的防洪工程，各式各樣、標準不一、不系統、不封閉，經過多年運行，損毀嚴重，加之管理不善，各地方占河、占堤的現象非常普遍，給防洪工程加固帶來了極大的難度，給設計和施工提出了更高的要求。要想做好這項工作，就要有一個安全可靠、經濟可行的設計方案，這就要求一定要把基礎工作做扎實，把工程的歷史、災情、現狀、存在的問題調查清楚，并且要有先進的設計理念，善于創新，因地制宜，把可行的方案全都想到，進行技術經濟比較，推薦安全可靠、經濟合理，符合時下的設計方案。

TU473.1

A

1673-8853（2017）09-0051-02

2017-6-1

編輯：劉 青