壓密注漿工藝在河道邊坡加固中的應用

莫建兵 徐 駿

（江蘇省鎮江市工程勘測設計研究院 鎮江市 212003）

姜華峰

（江蘇省鎮江市華源建設監理中心 鎮江市 212003）

1 工程概況及地質

1.1 工程概況

2007年1月26日，某河道出現了局部邊坡滑動，滑坡長度約85m，滑坡沿坡頂道路內側傾向河中，滑坡頂部出現位移裂縫，縫寬約（5～10）cm，該滑坡段地處市區中心繁華地帶，堤頂后即為某三星級酒店，滑坡破壞了河道風光帶的整體景觀，也給周邊建筑物的安全帶來了隱患。

河道斷面為復式斷面，底高程▽0.1m（85黃海），在▽4.1m有平臺寬4.0m，平臺后為直立式擋墻，墻頂高程為8.0m。

1.2 工程地質

滑坡發生后，管理單位立即對滑坡段進行了地質勘察，勘探期間場地高差較大，場地地貌屬人工地貌，地勢起伏較大。

根據勘察，場地鉆探深度內地基土可分為2層，分述如下：

① 層：填土，黃色、灰黃色，以粉質粘土為主，局部夾少量磚塊、石子、石灰粒、貝殼等。上部（1～2）m處稍密，下部較松散。最薄處4.8m，最厚處8.7m，平均層厚6.8m。

② 層：粉質粘土，黃色、黃褐色，濕，可塑～硬塑。含少量鐵錳結核。本次勘察未鉆穿。

表1為土層物理指標建議值采用表。

2 滑坡整治方案比選

2.1 原因分析

經積極排查并通過走訪群眾了解到，坡頂路邊一消防栓曾被車撞彎，現場開挖后，發現該處消防栓及一根地下廢棄自來水管線破裂，出現了大量漏水，隨即進行了封堵，止住了漏水，經多日觀測，滑坡漸止，分析認為，坡內①號填土土質松散、壓實度較差、坡后地下水位抬高、填土強度降低是造成本次滑坡的主要誘因。

表1 土層物理指標建議值采用表

采用瑞典條分法根據不同的水位組合對現有邊坡進行穩定計算，原邊坡安全系數為1.03，當坡內水位抬高至▽6.50m而不改變土的強度指標時，邊坡安全系數計算值僅為0.97，具體見圖1。因此可見，該段邊坡穩定性本就較差，在坡內水位抬高后，邊坡穩定性進一步變差，導致了該段河道邊坡的失穩。

圖1 原航道邊坡穩定計算簡圖

2.2 整治措施的確定

滑坡治理通常采用的方案有坡腳堆載、坡頂卸載、施打抗滑樁以及土體拉錨等方案。本次滑坡段由于地處城市景觀河道，受兩側道路及建筑物等條件限制，坡腳堆載、坡頂卸載實施均有一定難度，再加之拉錨土層為回填土，強度指標較低，拉錨方案也不適宜采用。

抗滑樁的處理可分為灌注樁、深層攪拌樁等，從以往工程經驗來看，抗滑樁在滑坡整治中均曾得到成功運用，其主要優點是安全系數高、施工工藝比較成熟、相對較簡單、工期也不長，但考慮到本工程施工平臺狹小，無合適的施工作業面，同時因施工器械自重較重，易引起二次滑坡。

在經過多方案論證比較后，考慮到填土土質松散，壓實度較小，在進行壓密注漿處理后，漿液可以密實土體，同時漿液的固結也可增加滑帶土的抗滑能力，另外考慮到原河道邊坡安全系數距規范允許值相差不大，最終確認采用壓密注漿進行加固，將部分土體的強度指標提高，以滿足邊坡的抗滑能力。

3 壓密注漿預期目標及工藝

本方案擬分別在▽8.0m堤頂及▽4.1m平臺進行壓密注漿，通過漿液擠壓土體，使孔隙水含量降低，周圍土體被擠密，以加大土層密度，同時通過水泥漿液的固結，最終增加土體強度。

壓密注漿采用單管注漿法，注漿孔呈矩形布置，孔距和排距均為1.0m，垂直水流方向堤頂3排，孔深8.5m，注漿深度7.5m；▽4.1m平臺3排，孔深6.0m，注漿深度5.5 m，漿液采用水泥-水玻璃液，加固后復合地基的抗剪強度應達到c=30kPa，φ=14°。達到預期強度的邊坡穩定計算成果見圖2，在兩種水位組合情況下，邊坡穩定安全系數小值為1.20，已可滿足邊坡穩定規范要求。

圖2 壓密注漿后的航道邊坡穩定計算簡圖

根據試驗，施工最終采用的注漿材料重量配合比為，水∶R32.5水泥∶粉煤灰∶膨潤土∶水玻璃=0.6∶1.0∶0.2∶0.04∶0.02，注漿壓力（0.1～0.5）MPa；注漿順序采用跳孔間隔注漿，以防止串漿，并采用先外圍后內部的注漿施工方式，先做河坡最外排封漿孔，第二批注漿時間宜在第一次注入的漿液初凝后進行；注漿開始前應充分做好準備工作，包括施工場地事先應予平整，機械器具、儀表、管路、注漿材料、水和電等的檢查及必要的試驗，其中壓力表和流量測定器是必備的儀表，注漿一經開始即應連續進行，避免中斷；漿體必須經過攪拌機充分攪拌均勻后，方可開始壓注，并應在注漿過程中不停頓地緩慢攪拌，攪拌時間應小于漿液初凝時間；如注漿過程中發生地面冒漿現象應立即停止注漿，調查冒漿原因，如系注漿孔封閉效果欠佳，可待漿液凝固后重復注漿，如系地層灌注不進，則應結束灌漿。

4 檢測結果

工程壓密注漿結束后，為了解壓密注漿后土層抗剪強度的提高情況，委托某勘探單位對原狀土樣進行直接快剪試驗，取樣孔數量、孔位、取樣深度均經各參建單位協商后指定，共布置了4個取樣孔，每孔取三組原狀土樣，試驗成果見表2。

表2 某河道壓密注漿檢測剪切試驗成果表

將滑坡段土體在工程加固前后的土質參數進行對比，不難發現，在經過壓密注漿處理后，土體抗剪強度有一定提高，尤其是粘聚力由原來的11.0kPa提高至31.1 kPa，而穩定系數也由原來的0.97提高到1.20。工程于2007年7月30日竣工至今，經長時間的位移、沉降觀測，該段邊坡一直較為穩定，應該說，本次工程采用壓密注漿進行河道抗滑處理是成功的。

5 結論

采用壓密注漿工藝進行河道邊坡加固的施工方法，在邊坡抗滑加固中利用較少，主要是因為在不同的區域，不同的地點，需進行加固的土質都不同，壓密注漿后所能達到的效果也不同。

本次工程不論從巖土檢測結果、理論計算數據，還是工程最終加固的效果來看，壓密注漿對部分合適的土體進行邊坡加固是可行的，可以提高周邊土基強度，增加邊坡的抗滑能力，希望能通過本次工程的成功應用，給以后的邊坡加固多一種方案選擇，也能使壓密注漿這個已較為成熟的施工方法有更廣闊的運用范圍。