淺議水泥攪拌樁與壓密注漿技術在京杭大運河（蘇州段）堤防加固工程中的應用

（江蘇省太湖水利規劃設計研究院有限公司，江蘇 蘇州 215128）

1 項目概況

京杭大運河蘇州段堤防加固工程北起蘇州、無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，長約82km。工程以防洪達標和環境整治為兩個基本建設任務，以建成集防洪安全、環境整治、遺產保護、健康休閑、文化旅游等多功能的生態綠廊為目標。工程等別II等，建筑物級別2級，防洪標準200年一遇，排澇標準20年一遇，抗震設防烈度7度。加固整治后沿線防洪高程達吳淞5.80m ～6.50m不等。

京杭大運河蘇南段自2003年以來開展了包括蘇州、無錫、常州和鎮江段四市段Ⅲ級航道整治工程。工程設計標準為航道底寬不小于70m，航寬不小于80m，口寬不小于90m，設計水深3.2m。整治后沿線護岸頂高程約5.00～5.20m。本次加固設計盡可能利用航道已建駁岸進行防洪達標建設，根據現有堤防斷面以及沿線地形、地貌分別采取填筑堤防、新（拆）建護岸、增設擋浪板、老擋墻加固、板樁、綠化改造等共六種主要類型的加固方案。其中對現狀護岸完好、堤后場地較為空曠、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”已建護岸退后筑堤加載至設計堤頂高程后會對原有護岸以及整體邊坡穩定產生一定程度的不利影響。本文重點介紹了該工程填筑堤防斷面設計、壓密注漿與水泥攪拌樁加固措施的主要工藝參數、檢測要求以及施工注意事項等，是對本項目堤防加固設計與施工的技術總結。

2 新筑土堤斷面設計及加固措施

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

對局部深淤段現有擋墻加載后整體邊坡穩定不能滿足規范要求的堤段在現有擋墻與新增土堤之間增設3排φ60水泥土攪拌樁抗滑，滿足邊坡穩定要求的同時兼作減載處理，樁間距1m，梅花型布置，樁長根據計算確定。

對加載后部分軟土段已建護岸自身抗滑安全系數不能滿足規范要求的堤段考慮在其墻后距離現狀擋墻河口線不小于4m處設置3排壓密注漿以形成一道垂直并連續的漿體帷幕，抵消加載土體對土壓力的影響，實現對土體加固減載處理。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，樁底高程按低于現有擋墻底板不小于1m控制。

新筑土堤斷面結構圖詳見圖1、圖2。

3 檢測要求與施工注意事項

3.1 壓密注漿

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

設計主要工藝參數：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。

檢測要求：①注漿檢驗應在注漿結束28天后進行；②需進行取土試樣抗剪強度檢測（C值不小于15kPa，φ值不小于100，或C/0.85+φ≥34）；③注漿檢驗點為注漿孔數的2%～5%。當檢測點合格率小于或等于80%，或大于80%但平均值達不到設計要求時，應對不合格的注漿區進行重復注漿。

施工注意事項：①施工前先摸探老擋墻底板分布范圍，若遇擋墻底板，注漿孔可適當后延以確保現有擋墻安全；②注漿順序先外排圍幕，再內排，最后注中間排，先下部，后上部，且應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，具體應根據現場試驗確定或調整有相關參數。

3.2 水泥攪拌樁

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

設計主要工藝參數：樁徑、間距、布置方式、置換率、樁長、水泥摻量、樁體無側向抗壓強度設計值等。

檢測要求：①成樁7天后開挖淺部樁頭（深度宜超過停漿面以下0.5m），且檢查攪拌樁均勻性，量測成樁直徑，檢查數量為樁總數的5%；②成樁3天內，用輕型動力觸探試驗檢查樁身質量的均勻性，檢測數量為施工樁總數的1%，且不少于3根；③取芯檢測：在成樁28天后，鉆取芯樣進行水泥土抗壓強度檢驗，抽檢數量為總樁數的0.5%，且不少于6點。

施工注意事項：①應嚴格采用“四攪兩噴”的施工工藝。停噴面高出設計樁頂高程不小于0.5m；②噴漿前應檢查鉆桿長，控制下鉆深度、噴漿面及停漿面，確保設計樁長；③施工時應定時檢查，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，做好專人現場記錄，深度記錄誤差不得大于50mm，時間記錄誤差不得大于5s；⑦在噴漿成樁過程中遇有故障而停止噴漿時，二次噴漿接樁時重疊長度不得小于1m。

4 結論

實踐證明，水泥攪拌樁及壓密注漿加固施工技術具有施工技術簡單、設備和工藝簡便靈活、作業面不大、環境影響小、施工效率高等優點，工程實施后均有效提高了加固土體的抗剪強度指標，實現了對土體加固的整體抗滑以及墻后減載處理，在項目應用中取得了預期效果，在今后河道堤防加固工程設計中具有廣泛的應用前景及重要參考價值。