岳阳市江南垸长江干堤加固措施优化

一、 概述

长江干堤桩号109＋480～110＋116.5 和111＋871～113＋031 段位于湖南省岳阳市江南垸境内，大堤临江外滩仅30～50m，堤后100m为公路及民房，1998 年和1999 年洪水期，该两段堤距内堤脚5～100m范围大面积渗浸及管涌，是每年防汛期间的重点防守地段。

该两段地层为多层结构，堤基表层为砂壤土，外滩厚2m，到堤内渐增至5m，下为粉质粘土厚6m，到堤内渐减至4m，再下为砂壤土厚约2m，其次为粉质粘土厚4～6m不等，最下为粉细砂。砂壤土渗系数K＝2×10－3～5.4×10－4cm/s，粉质粘土K＝1.5×10－4～2.8×10－5cm/s。该两段高洪水位时承受内外水头6.24m及5.6m，大堤加宽培厚后底宽64～62.8m，据堤身渗控计算出逸水头分别为4.05～3.2m，水力坡降为1.6～1.52m，远大于该类土层允许水力坡降0.2～0.25m，致使堤后大面积产生散浸、管涌及砂眼。

该两段压浸宽度需在100m以上，压浸厚度达2.0～2.1m，因堤内堤外土源困难，吹填压浸不能和堤身渗控结合，且要侵占耕地及拆迁大量房屋、迁移人口。由于两处相对不透水层埋深在10～16m之间，故采用水泥与堤身、堤基土料深层搅拌形成水泥土连续墙，进行堤身、堤基的防渗。

二、 防渗墙设计

防渗墙轴线布置在堤顶迎水面侧，防渗墙墙顶高程高于设计洪水位0.2m，桩底达到相对不透水层下1.5m，以形成封闭式防渗体。防渗墙设计成墙厚度大于250mm，设计要求渗透系数小于10－6cm/s。

三、 施工

（1）先导孔及施工参数。施工前为掌握地层性状及控制防渗墙底高程，沿防渗墙轴线每隔5m 布设一个先导孔，采用直径φ110mm地质钻机钻取芯样进行鉴定，不同土样的地层采取不同水泥掺入比作为试验桩，根据试验结果确定桩径、搅拌提升速度及浆液流量等施工参数：

水泥掺入比aW≥12%；

钻头提升速度Vp：0.6～1.2m/min；

土的湿重度γs：1600～1800kg/m3；

水灰比W0：0.8∶1～1.3∶1(www.xing528.com)

水泥浆液重度ρ0∶1450～1650kg/m3；

浆液流量L0：40～50L/min。

（2）施工设备及成墙单元。本工程在桩号109＋480～110＋116.5段，采用1台BJS—15B型3头小直径（φ345mm）深层搅拌机二序作业成墙，在桩号111＋871～113＋031 段则采用1 台BJS—15B型3 头小直径（φ520mm）深层搅拌机一序作业成墙，分两个区段同时施工。每台搅拌机施工能力为100～150m2/台班。

因历年修堤，堤身土内含有大量碎石和树根，桩号109＋480～109＋663、109＋929.55～110＋116.5、111＋871～112＋170.29 段多头搅拌机无法施工，经设计同意增加2 台PH—5A型单头搅拌机，钻头直径为φ500mm，分区段同时施工。

对于采用桩径φ520mm 的3 头桩机一序施工成墙和桩径φ345mm的3 头桩机二序成墙，其成墙单元长度均为1350mm，单桩桩距均为450mm，最小成墙厚度分别为260mm和261mm。采用桩径φ500mm的单头桩机施工，单桩桩距420mm，最小成墙厚度为271mm，成墙单元长度为420mm。三种型号桩机成墙单元连接见图6.1。

四、 质量检查

（1）抽芯检验。在施工90天后，监理工程师沿堤线每100m内随机指定位置钻取样孔1 个，两区段共抽取水泥土芯样18组，经检测，无侧限抗压强度平均值为0.8MPa，渗透系数平均达2.7×10－7cm/s，渗透比降均大于200，芯样完整有代表性。检验完成后对抽样孔用水泥砂浆进行了回填密封。

图6.1　两种单元连接方式（单位：mm）

（a）3 头桩机一序成墙；（b）3 头桩机二序成墙；（c）单头桩机成墙

（2）墙体开挖检查。两区段共开挖4 处，包括2 个直线段，2个弧线段，开挖长度为3.0～3.6m，深度为3.0m。测得墙体斜度为0.1%～0.2%，墙体厚度为280～290mm，墙体整体性好，无蜂窝孔洞，桩间搭接良好。

本工程实际施工天数为132 天，共完成防渗墙20587m2，工程投资约200万元，完成单元工程221 个，全部合格，优良率达75%。在2002、2003 年长江汛期洪水水位高达V32m 以上时，经处理的两个地段再没有出现往年的渗漏现象，证明堤身和堤基渗控效果良好。