湖北荆南长江干堤裕公垸段防渗工程优化方案

一、 概述

湖北省荆南长江干堤位于荆江河段南岸，上起松滋查月堤与松滋江堤相连，跨虎渡河，藕池河，调弦河三条河流，下至石首市五马口与湖南省长江干堤相连，干堤全长192.32km，为长江干堤Ⅱ级堤防，保护着松滋县小部分、荆州市荆州区、公安县、石首市、湖南省华容县等大部分地区，保护区面积2564km2，耕地面积175.5 万亩，人口132 万人。

荆南长江干堤绝大部分堤身填土质量较差，生物活动频繁，很多堤段外有民垸，常年未挡水。干堤堤基有一半地质条件差或较差。1998年汛期曾发生多处管涌险情，其中荆州区大口管涌为省级重大溃口性险情。

二、 地质

工程施工堤段主要地层为人工堆积层和第四系冲湖积层，局部堤段偶见基岩出露或钻孔揭露到浅层基岩。人工堆积层以素填土为主，在城区有少量杂填土。素填土主要分布于堤身及两侧，堤身填筑土厚一般4～8m，两侧填土厚一般1～3m。填筑土以粉质粘土，粉质壤土为主，夹粉细砂、砂壤土、粘土块，密实程度不均。杂填土分布于城镇区，主要为粉质壤土夹碎砖、碎石片、煤灰渣及生活垃圾等。第四系冲湖积层和上更新统冲洪积层，土层主要包括沉积的粉细砂，砂壤土以及粉质壤土，粉质粘土和粘土。少量砂砾石主要分布于宛市—弥市堤段土层底部，基岩仅石首河段有零星出露。细砂及砂壤土为相对透水层，粉质壤土、粉质粘土和粘土多形成相对隔水层。

三、 搅拌桩防渗墙设计要求

从桩号601＋500 到615＋000 （中间有间断），按设计要求分别采用深搅法、射水法和高喷法三种工法进行防渗墙施工，其中深搅法施工的防渗墙墙厚有两种：200mm （监理核定工程量为66887.29m2）和300mm（监理核定工程量为48028.7m2），墙深最浅8.2m，最深20.2m。主要设计指标是：抗压强度不小于1MPa；渗透系数K＜i×106cm/s（1≤i≤3）；允许渗透比降大于60。此外，设计还要求水泥掺入量大于15%。

四、 施工

（1）设备采用PH—5F 双动力三杆钻桩机。成桩直径φ220～580mm；成墙厚度180～320mm；成墙器装钻头6 头；搅拌叶片外径φ220～580mm；搅拌轴转数：正（10，16，29，47，72）r/min，反（11，19，34，55，85）r/min；主电机功率2×55kW；油泵功率5kW；生产率15～30m2/台时。

（2）根据设计指标，水泥浆配制遵循如下原则：①保持浆液有较好的流动性，以扩大浆液在扰动土层中的扩散范围，并使灌浆管保持畅通，避免堵管事故发生；②浆液在土层中初凝时，应具有一定的强度与粘结力，不易受地下水冲蚀；③浆液具有良好的稳定性，以免过早产生沉淀影响浆液的灌注。为此，在试验桩的施工试验中采用了表6.7的试验参数。

（3）搅拌桩施工主要技术要求。(www.xing528.com)

1）正式施工采用0.8∶1～0.9∶1 的水灰比。

表6.7　试验桩各项技术参数

2）提升搅拌至孔口时以孔口微微返浆使土层尽可能吃浆作为供浆控制标准。

3）浆液存放时间：在气温10℃以下时不超过5 小时，否则不超过3 小时，超过有效时间的按废浆处理。浆液存放时控制浆液体温度在5～40℃范围内，超出此范围的弃掉。

4）孔位偏差±2cm，偏斜率不大于2‰。

五、 质量检查

（1）钻孔取芯检查：在施工28 天后，采用钻机抽芯取样检验水泥土的单轴抗压强度，渗透系数，允许渗透比降及对芯样进行完整性评价。沿堤线每300m抽检一孔，每孔取两组试样进行室内物理力学试验。取样部位为钻孔的中部和底部。取样结束后用水泥砂浆封填密实。试验结果均满足设计要求。

（2）开挖检查：沿堤线每500m开挖一处，每处长3～5m，深2.5～4m。结果表明，墙体外观质量好，无蜂窝孔洞；桩间搭接及墙厚均满足设计要求；防渗墙整体性好。

六、 质量评定

水利部质量监督与管理总站长江流域分站对荆南长江干堤裕公垸堤段防渗加固工程进行了质量评定，包括水泥土搅拌桩防渗墙在内的12个分部工程全部合格并被评定为优良，优良率100%。