淺議水泥攪拌樁與壓密注漿技術(shù)在京杭大運(yùn)河（蘇州段）堤防加固工程中的應(yīng)用

（江蘇省太湖水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 蘇州 215128）

1 項(xiàng)目概況

京杭大運(yùn)河蘇州段堤防加固工程北起蘇州、無(wú)錫兩市交界的新安沙墩港，南至江蘇、浙江兩省交界處的鴨子壩，長(zhǎng)約82km。工程以防洪達(dá)標(biāo)和環(huán)境整治為兩個(gè)基本建設(shè)任務(wù)，以建成集防洪安全、環(huán)境整治、遺產(chǎn)保護(hù)、健康休閑、文化旅游等多功能的生態(tài)綠廊為目標(biāo)。工程等別II等，建筑物級(jí)別2級(jí)，防洪標(biāo)準(zhǔn)200年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)20年一遇，抗震設(shè)防烈度7度。加固整治后沿線防洪高程達(dá)吳淞5.80m ～6.50m不等。

京杭大運(yùn)河蘇南段自2003年以來(lái)開展了包括蘇州、無(wú)錫、常州和鎮(zhèn)江段四市段Ⅲ級(jí)航道整治工程。工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為航道底寬不小于70m，航寬不小于80m，口寬不小于90m，設(shè)計(jì)水深3.2m。整治后沿線護(hù)岸頂高程約5.00～5.20m。本次加固設(shè)計(jì)盡可能利用航道已建駁岸進(jìn)行防洪達(dá)標(biāo)建設(shè)，根據(jù)現(xiàn)有堤防斷面以及沿線地形、地貌分別采取填筑堤防、新（拆）建護(hù)岸、增設(shè)擋浪板、老擋墻加固、板樁、綠化改造等共六種主要類型的加固方案。其中對(duì)現(xiàn)狀護(hù)岸完好、堤后場(chǎng)地較為空曠、具備筑堤條件的堤段采用筑堤斷面型式。

在利用航道“四改三”已建護(hù)岸退后筑堤加載至設(shè)計(jì)堤頂高程后會(huì)對(duì)原有護(hù)岸以及整體邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生一定程度的不利影響。本文重點(diǎn)介紹了該工程填筑堤防斷面設(shè)計(jì)、壓密注漿與水泥攪拌樁加固措施的主要工藝參數(shù)、檢測(cè)要求以及施工注意事項(xiàng)等，是對(duì)本項(xiàng)目堤防加固設(shè)計(jì)與施工的技術(shù)總結(jié)。

2 新筑土堤斷面設(shè)計(jì)及加固措施

筑堤斷面特性：自航道已建護(hù)岸河口線退后一定距離（L≥3m）后加高培厚至設(shè)計(jì)堤頂高程5.80m～6.50m，堤頂寬度為3～6m，堤防壓實(shí)不小于0.93。

對(duì)局部深淤段現(xiàn)有擋墻加載后整體邊坡穩(wěn)定不能滿足規(guī)范要求的堤段在現(xiàn)有擋墻與新增土堤之間增設(shè)3排φ60水泥土攪拌樁抗滑，滿足邊坡穩(wěn)定要求的同時(shí)兼作減載處理，樁間距1m，梅花型布置，樁長(zhǎng)根據(jù)計(jì)算確定。

對(duì)加載后部分軟土段已建護(hù)岸自身抗滑安全系數(shù)不能滿足規(guī)范要求的堤段考慮在其墻后距離現(xiàn)狀擋墻河口線不小于4m處設(shè)置3排壓密注漿以形成一道垂直并連續(xù)的漿體帷幕，抵消加載土體對(duì)土壓力的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)土體加固減載處理。注漿孔孔徑2.5cm，雙向孔距1m，梅花型布置，注漿水泥量80kg/m3。水泥采用P.O42.5普通硅酸水泥，水灰比0.8，樁底高程按低于現(xiàn)有擋墻底板不小于1m控制。

新筑土堤斷面結(jié)構(gòu)圖詳見(jiàn)圖1、圖2。

3 檢測(cè)要求與施工注意事項(xiàng)

3.1 壓密注漿

壓密注漿是一種靜壓注漿技術(shù)，采用振動(dòng)鉆機(jī)帶特制注漿頭鉆孔，將濃稠的水泥漿或化學(xué)漿液注入土體，隨著注漿壓力上升漿液對(duì)周圍土體產(chǎn)生擠密固結(jié)作用，使具有彈塑性的原狀土或受擾動(dòng)土體各向被壓密，可改善土體抗剪強(qiáng)度和防滲性能，提高土體的密實(shí)性。

設(shè)計(jì)主要工藝參數(shù)：注漿孔徑、水泥用量、注漿有效范圍、注漿流量、注漿壓力、漿液配方等。

檢測(cè)要求：①注漿檢驗(yàn)應(yīng)在注漿結(jié)束28天后進(jìn)行；②需進(jìn)行取土試樣抗剪強(qiáng)度檢測(cè)（C值不小于15kPa，φ值不小于100，或C/0.85+φ≥34）；③注漿檢驗(yàn)點(diǎn)為注漿孔數(shù)的2%～5%。當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)合格率小于或等于80%，或大于80%但平均值達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)對(duì)不合格的注漿區(qū)進(jìn)行重復(fù)注漿。

施工注意事項(xiàng)：①施工前先摸探老擋墻底板分布范圍，若遇擋墻底板，注漿孔可適當(dāng)后延以確保現(xiàn)有擋墻安全；②注漿順序先外排圍幕，再內(nèi)排，最后注中間排，先下部，后上部，且應(yīng)隔孔跳打注漿以避免相鄰兩孔竄漿；③注漿流量為7～10L/min；④合理選擇注漿壓力，水泥用量取80kg/m3，具體應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定或調(diào)整有相關(guān)參數(shù)。

3.2 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是指通過(guò)攪拌機(jī)械將軟弱土和水泥（固化劑）強(qiáng)制攪拌后，兩者間產(chǎn)生一系列化學(xué)及物理反應(yīng)，使土體固結(jié)并形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁。可作為豎向承載力與原地基土共同作用形成復(fù)合地基，也可作為堤坡或堤身整體失穩(wěn)的抗滑措施。

設(shè)計(jì)主要工藝參數(shù)：樁徑、間距、布置方式、置換率、樁長(zhǎng)、水泥摻量、樁體無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值等。

檢測(cè)要求：①成樁7天后開挖淺部樁頭（深度宜超過(guò)停漿面以下0.5m），且檢查攪拌樁均勻性，量測(cè)成樁直徑，檢查數(shù)量為樁總數(shù)的5%；②成樁3天內(nèi)，用輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)檢查樁身質(zhì)量的均勻性，檢測(cè)數(shù)量為施工樁總數(shù)的1%，且不少于3根；③取芯檢測(cè)：在成樁28天后，鉆取芯樣進(jìn)行水泥土抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且不少于6點(diǎn)。

施工注意事項(xiàng)：①應(yīng)嚴(yán)格采用“四攪兩噴”的施工工藝。停噴面高出設(shè)計(jì)樁頂高程不小于0.5m；②噴漿前應(yīng)檢查鉆桿長(zhǎng)，控制下鉆深度、噴漿面及停漿面，確保設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)；③施工時(shí)應(yīng)定時(shí)檢查，控制鉆頭直徑磨耗量不得大于2mm；④樁體垂直偏差不得超過(guò)1.0%；⑤樁位偏差不得大于30mm；⑥噴漿下沉和噴漿提升的速度必須符合施工工藝要求，做好專人現(xiàn)場(chǎng)記錄，深度記錄誤差不得大于50mm，時(shí)間記錄誤差不得大于5s；⑦在噴漿成樁過(guò)程中遇有故障而停止噴漿時(shí)，二次噴漿接樁時(shí)重疊長(zhǎng)度不得小于1m。

4 結(jié)論

實(shí)踐證明，水泥攪拌樁及壓密注漿加固施工技術(shù)具有施工技術(shù)簡(jiǎn)單、設(shè)備和工藝簡(jiǎn)便靈活、作業(yè)面不大、環(huán)境影響小、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，工程實(shí)施后均有效提高了加固土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土體加固的整體抗滑以及墻后減載處理，在項(xiàng)目應(yīng)用中取得了預(yù)期效果，在今后河道堤防加固工程設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用前景及重要參考價(jià)值。