浅议水泥搅拌桩与压密注浆技术在京杭大运河(苏州段)堤防加固工程中的应用

浅议水泥搅拌桩与压密注浆技术在京杭大运河（苏州段）堤防加固工程中的应用

吴芳

（江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司，江苏 苏州 215128）

摘　要：京杭大运河（苏州段）堤防加固工程为江苏省2017年度重点工程项目之一，工程以防洪达标和环境整治为两个基本建设任务，以建成集防洪安全、环境整治、遗产保护、健康休闲、文化旅游等多功能的生态绿廊为目标。兼顾利用航道“四改三”整治工程中已建护岸退后筑堤段加载至设计堤顶高程后对原有护岸以及整体边坡稳定产生不同程度影响。根据各区土层分布情况复核计算后采用水泥搅拌桩及压密注浆加固技术，本文分别阐述两种加固措施的主要工艺参数、检测要求以及施工注意事项等，为其他的堤防加固工程设计提供了决策依据和重要参考价值。关键词：堤防加固；地基处理；水泥搅拌桩；压密注浆；工艺参数；检测要求

中图分类号：TV698.2 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2019）02-0062-02

1项目概况

京杭大运河苏州段堤防加固工程北起苏州、无锡两市交界的新安沙墩港，南至江苏、浙江两省交界处的鸭子坝，长约82km。工程以防洪达标和环境整治为两个基本建设任务，以建成集防洪安全、环境整治、遗产保护、健康休闲、文化旅游等多功能的生态绿廊为目标。工程等别II等，建筑物级别2级，防洪标准200年一遇，排涝标准20年一遇，抗震设防烈度7度。加固整治后沿线防洪高程达吴淞5.80m ~6.50m不等。

京杭大运河苏南段自2003年以来开展了包括苏州、无锡、常州和镇江段四市段Ⅲ级航道整治工程。工程设计标准为航道底宽不小于70m，航宽不小于80m，口宽不小于90m，设计水深3.2m。整治后沿线护岸顶高程约5.00～5.20m。本次加固设计尽可能利用航道已建驳岸进行防洪达标建设，根据现有堤防断面以及沿线地形、地貌分别采取填筑堤防、新（拆）建护岸、增设挡浪板、老挡墙加固、板桩、绿化改造等共六种主要类型的加固方案。其中对现状护岸完好、堤后场地较为空旷、具备筑堤条件的堤段采用筑堤断面型式。

在利用航道“四改三”已建护岸退后筑堤加载至设计堤顶高程后会对原有护岸以及整体边坡稳定产生一定程度的不利影响。本文重点介绍了该工程填筑堤防断面设计、压密注浆与水泥搅拌桩加固措施的主要工艺参数、检测要求以及施工注意事项等，是对本项目堤防加固设计与施工的技术总结。

对局部深淤段现有挡墙加载后整体边坡稳定不能满足规范要求的堤段在现有挡墙与新增土堤之间增设3排φ60水泥土搅拌桩抗滑，满足边坡稳定要求的同时兼作减载处理，桩间距1m，梅花型布置，桩长根据计算确定。

对加载后部分软土段已建护岸自身抗滑安全系数不能满足规范要求的堤段考虑在其墙后距离现状挡墙河口线不小于4m处设置3排压密注浆以形成一道垂直并连续的浆体帷幕，抵消加载土体对土压力的影响，实现对土体加固减载处理。注浆孔孔径2.5cm，双向孔距1m，梅花型布置，注浆水泥量80kg/m³。水泥采用P.O42.5普通硅酸水泥，水灰比0.8，桩底高程按低于现有挡墙底板不小于1m控制。

新筑土堤断面结构图详见图1、图2。

2新筑土堤断面设计及加固措施

筑堤断面特性：自航道已建护岸河口线退后一定距离（L≥3m）后加高培厚至设计堤顶高程5.80m～6.50m，堤顶宽度为3～6m，堤防压实不小于0.93。

图1 现状挡墙+筑堤（水泥搅拌桩抗滑）

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图2 现状挡墙+筑堤（压密注浆减载）

3检测要求与施工注意事项

3.1压密注浆

压密注浆是一种静压注浆技术，采用振动钻机带特制注浆头钻孔，将浓稠的水泥浆或化学浆液注入土体，随着注浆压力上升浆液对周围土体产生挤密固结作用，使具有弹塑性的原状土或受扰动土体各向被压密，可改善土体抗剪强度和防渗性能，提高土体的密实性。

设计主要工艺参数：注浆孔径、水泥用量、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等。

检测要求：①注浆检验应在注浆结束28天后进行；②需进行取土试样抗剪强度检测（C值不小于15kPa，φ值不小于10，或C/0.85+φ≥34）；③注浆检验点为注浆孔数的2%～5%。当检测点合格率小于或等于80%，或大于80%但平均值达不到设计要求时，应对不合格的注浆区进行重复注浆。

施工注意事项：①施工前先摸探老挡墙底板分布范围，若遇挡墙底板，注浆孔可适当后延以确保现有挡墙安全；②注浆顺序先外排围幕，再内排，最后注中间排，先下部，后上部，且应隔孔跳打注浆以避免相邻两孔窜浆；③注浆流量为7～10L/min；④合理选择注浆压力，水泥用量取80kg/m3，具体应根据现场试验确定或调整有相关参数。3.2水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是指通过搅拌机械将软弱土和水泥（固化剂）强制搅拌后，两者间产生一系列化学及物理反应，使土体固结并形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。可作为竖向承载力与原地基土共同作用形成复合地基，也可作为堤坡或堤身整体失稳的抗滑措施。

设计主要工艺参数：桩径、间距、布置方式、置换率、桩长、水泥掺量、桩体无侧向抗压强度设计值等。

检测要求：①成桩7天后开挖浅部桩头（深度宜超过停浆面以下0.5m），且检查搅拌桩均匀性，量测成桩直径，检查数量为桩总数的5%；②成桩3天内，用轻型动力触探试验

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检查桩身质量的均匀性，检测数量为施工桩总数的1%，且不少于3根；③取芯检测：在成桩28天后，钻取芯样进行水泥土抗压强度检验，抽检数量为总桩数的0.5%，且不少于6点。

施工注意事项：①应严格采用“四搅两喷”的施工工艺。停喷面高出设计桩顶高程不小于0.5m；②喷浆前应检查钻杆长，控制下钻深度、喷浆面及停浆面，确保设计桩长；③施工时应定时检查，控制钻头直径磨耗量不得大于2mm；④桩体垂直偏差不得超过1.0%；⑤桩位偏差不得大于30mm；⑥喷浆下沉和喷浆提升的速度必须符合施工工艺要求，做好专人现场记录，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5s；⑦在喷浆成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，二次喷浆接桩时重叠长度不得小于1m。

4结论

实践证明，水泥搅拌桩及压密注浆加固施工技术具有施工技术简单、设备和工艺简便灵活、作业面不大、环境影响小、施工效率高等优点，工程实施后均有效提高了加固土体的抗剪强度指标，实现了对土体加固的整体抗滑以及墙后减载处理，在项目应用中取得了预期效果，在今后河道堤防加固工程设计中具有广泛的应用前景及重要参考价值。参考文献：

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部，GB50286-2013.堤防工程设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部，JGJ 94-2008.建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部，JGJ 123-2012.既有建筑地基基础加固技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社.

[4] 《桩基工程手册》编写委员会，桩基工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社.

[5] 刘金砺.桩基工程技术进展[M].北京：中国建筑工业出版社.

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