賈敬立 馬奇豪

摘?要：水泥土攪拌樁截滲墻是堤防加固的一種新方法，對于采用水泥土攪拌樁施工的截滲墻，在遭遇復雜地質(zhì)條件下無法成樁并造成缺陷樁時，可以采用高壓旋噴樁進行補樁施工。以黃河下游防洪工程（河南段）堤防工程截滲墻施工為例，提出缺陷樁處理方案：在已有的水泥土攪拌樁中心處垂直鉆孔，直至鉆孔到設計底部高程，開始高壓旋噴注漿;在高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁搭接1 m范圍進行反復噴漿，保證有效搭接，最后對水泥土攪拌樁內(nèi)鉆孔進行灌漿回填。經(jīng)過檢測，補樁符合設計要求。

關鍵詞：堤防;截滲墻;缺陷樁;水泥土攪拌樁;高壓旋噴樁;黃河下游

中圖分類號：TV871.1; TV882.1?文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.10.011

A Brief Analysis on the Treatment Scheme of Defective Piles in Dike Cutoff Wall

Construction in the Lower Reaches of the Yellow River

JIA Jingli1， MA Qihao2

（1.Engineering Construction Center of Henan Yellow River Administration Bureau， Zhengzhou 450003， China;

2.Henan Yellow River Reconnaissance and Design Institute， Zhengzhou 450003， China）

Abstract：The cutoff wall of cement-soil mixing pile is a new method for dike reinforcement. For cement-soil mixing pile cutoff wall， high pressure rotary jet grouting pile can be used for pile filling construction when it is unable to form piles under complicated geological conditions. Taking the construction of seepage cut-off wall of dike project of the lower Yellow River Flood Control Project （Henan section） as an example， the treatment scheme of defective piles was put forward： Drill holes vertically in the center of the existing cement-soil mixing pile until the borehole reached to the design bottom elevation and started high-pressure rotary jet grouting; and repeated spraying in the range of 1 m between the high-pressure rotary jet pile and the cement-soil mixing pile. In order to ensure effective lap， finally it grouted and backfilled the holes in the cement-soil mixing pile. After testing， the pile filling had met the design requirements.

Key words： embankment; cutoff wall; defective piles; cement mixing method; high pressure jet grouting pile; Lower Yellow River

1?截滲墻在黃河下游堤防加固中的應用情況

在黃河下游堤防背河村莊或企業(yè)拆遷難度大、不宜采取放淤固堤方式情況下，采用截滲墻技術提高堤身、堤基的防滲性能，是一種較好的堤防加固措施?；炷两貪B墻具有截滲深度大、造價較低、施工速度較快的優(yōu)勢，可有效阻斷貫穿堤身的橫向裂縫、獾狐洞穴，亦能阻止樹根橫穿堤身，且危害大堤的動物不能對墻體造成破壞，可以防止新的洞穴隱患產(chǎn)生。目前黃河下游堤防截滲墻主要有三種：射水法截滲墻，鋸槽機法截滲墻，水泥土攪拌樁截滲墻。

水泥土攪拌樁截滲墻是堤防加固的一種新方法，通過多頭小直徑深層攪拌樁機在堤基深處將土體和水泥漿強制混合，產(chǎn)生一系列物理化學反應，使原有土體改性硬結(jié)成具有整體性、連續(xù)性、水穩(wěn)定性和相當強度的防滲墻體。在堤基透水層中設置水泥土攪拌樁截滲墻到相對不透水層，延長滲流途徑，減小滲流流速和出逸比降，起到加固堤防的作用。

在水泥土攪拌樁截滲墻施工中，若遇到特殊地層，可能導致無法鉆進，達不到設計深度要求，從而形成缺陷樁。本文以黃河下游防洪工程（河南段）堤防截滲墻施工為例，提出缺陷樁處理方案，并對處理方案實施后的樁體取樣檢測，以期為處理類似工程問題提供參考。

2?工程設計情況

黃河下游防洪工程（河南段）堤防工程第八標段截滲墻工程段落為長垣臨黃堤0+000—1+400、17+300—18+400，太行堤0+000—10+000，加固堤防長度為12.5 km，考慮兩端搭接以及平面布置，截滲墻實際長度為12.569 km[1]。本次截滲墻工程采用堤頂截滲墻方案，各段落截滲墻設計長度、深度見表1。

3?截滲墻施工中出現(xiàn)的問題

3.1?施工中出現(xiàn)的缺陷樁情況及原因

根據(jù)施工單位變更申請報告，施工單位在施工過程中遇見不明地層，鉆進壓力過大，鉆進緩慢，偶有卡鉆現(xiàn)象，導致無法繼續(xù)鉆進，未能達到設計深度要求。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)理認證后的截滲墻質(zhì)量缺陷樁統(tǒng)計，達不到設計深度的單元樁主要集中在長垣臨黃堤0+140—1+300、17+490—17+550、17+790—17+830、17+870—17+890以及太行堤3+560—3+600、5+960—6+000。各段落單元樁欠高統(tǒng)計見表2。

查閱歷史地質(zhì)資料發(fā)現(xiàn)，部分堤段發(fā)生過險情，存在老口門。其中：黃河大堤0+050、0+330處曾于1933年決口，0+980—1+230曾于1933年決口，17+265、17+627、18+663等處曾于1933年漫決，太行堤0+970、1+465、1+560、1+630—1+836、2+177等多處曾于1933年6月漫決。

施工單位為查明無法鉆進原因，委托有關單位對無法鉆進部位進行鉆探，查明地層情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：施工受阻地層為第三層粉砂土層，粉砂層有鈣質(zhì)結(jié)核及少量碎石，且密實度好，局部有細砂，標貫擊數(shù)在28擊以上，承載力特征值達到240 kPa。由于此層粉砂較硬，并且水泥土攪拌樁機受自身機械和動力的限制，因此遇到此粉砂土層難以鉆進，也就不能滿足設計樁長的要求。

通過對勘察報告中的鉆孔柱狀圖及施工單位提供的相應位置處缺陷樁施工樁深進行對比分析發(fā)現(xiàn)，個別樁體已打穿粉砂土層，個別樁體停滯在粉砂土層。

3.2?類似工程問題的處理方案

黃河下游防洪工程濮陽一標（黃河大堤左岸樁號47+530—47+776）段落，原堤防加固設計為堤頂截滲墻方案。施工至黃河左岸大堤樁號47+658附近時，在堤頂以下10.70～15.40 m處發(fā)現(xiàn)堤身填土內(nèi)含有粒徑較大的混凝土塊、石塊，無法進行施工。為保障黃河堤防防洪安全，2017年2月設計單位上報了《關于濮陽一標截滲墻部分段落（47+600—47+776）加固方案調(diào)整的說明》。經(jīng)上級部門審查批復，采用放淤固堤的形式對該段堤防進行加固。

4?缺陷樁處理方案

結(jié)合巖土工程勘察報告[2]，針對這次截滲墻施工中出現(xiàn)的缺陷樁問題，提出以下處理方案：對全部缺陷樁欠高部分采用高壓旋噴樁施工工藝進行補樁處理，即在已有的水泥土攪拌樁中心處垂直鉆孔，直至鉆孔到設計底部高程，開始高壓旋噴注漿，并考慮上下搭接1 m。處理示意見圖1。

高壓旋噴樁施工技術要求為高壓旋噴樁截滲墻滲透系數(shù)<1×10-6 cm/s、抗壓強度>0.5 MPa，水灰比為0.6～1.5。施工中還應控制以下指標：水泥漿壓力為25～40 MPa，流量為70～100 L/min，回漿密度≥1.3 g/cm3，提升速度粉土層為10～20 cm/min、砂土層為10～25 cm/min，轉(zhuǎn)速為0.8～1.0 r/min。

在缺陷樁中心處鉆孔時，垂直度偏差不得超過0.5%，鉆孔孔徑應大于噴射管外徑20 mm以上，鉆孔的有效深度應超過設計墻底深度0.3 m。在高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁搭接1 m范圍內(nèi)應進行反復噴漿，保證有效搭接;最后對水泥土攪拌樁內(nèi)鉆孔進行灌漿回填。其他未盡事宜詳見《水利水電工程高壓噴射灌漿技術規(guī)范》（DL/T 5200—2019）等相關規(guī)范。

5?項目實施與檢測

施工單位按照批復的設計變更方案進行了施工。檢測單位對處理后的太行堤8+200、5+700、4+500、3+600、0+500，臨黃堤1+250、17+400缺陷樁進行了見證取樣，取樣試件共21組（每組3個）。對試件的抗壓強度和滲透系數(shù)進行了檢測，檢測主要儀器為游標卡尺、壓力試驗機HJ024、測力環(huán)156737。檢測結(jié)果表明，所取試件無側(cè)限抗壓強度和滲透系數(shù)均滿足設計要求[3]，見表3。

6?結(jié)?語

對于采用水泥土攪拌樁施工的截滲墻，在遭遇復雜地質(zhì)條件下無法成樁而造成缺陷樁時，可以采用高壓旋噴樁進行補樁施工，同時應考慮高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁的搭接，并做好補樁的質(zhì)量檢測工作。

參考文獻：

[1]?馬奇豪.黃河下游防洪工程（河南段）新鄉(xiāng)截滲墻及太行堤堤頂?shù)缆饭こ淘O計變更[R].鄭州：河南黃河勘測設計研究院，2018：1-2，12-13，25.

[2]?邢克強，賈祎，姚加民，等.黃河下游防洪工程（河南段）堤防巖土工程勘察報告[R].鄭州：鄭州巖土工程勘察設計院，2018：4-5.

[3]?陳啟凱.黃河下游防洪工程（河南段）堤防工程第八標段截滲墻檢測報告[R]. 鄭州：中國水電十一局有限公司中心試驗室，2018：7-8.

【責任編輯?許立新】