高压旋喷桩在堤防提标加固建设工程中的应用

李勇

（湖北省水利水电规划勘测设计院珠海分院，广东 珠海 519000）

1 工程概况

堤防提标加固建设工程位于珠江口磨刀门水道东岸，地跨中山、珠海两市，起点位于中山的马角山，堤线沿磨刀门水道东岸、马骝洲水道北岸及前山河水道西岸，终点位于珠海的石角咀水闸。工程提标加固前经历了 “天鸽”、“山竹”、“玛娃”3 个超强台风，堤防主体完好，但堤内外护面护坡及其附属设施出现了不同程度的损失。已低于设计防洪潮标准。

工程位于珠江三角洲河口区，软土层厚度一般较大，且不均匀，具有承载力低、高压缩性、中等灵敏度等特点。由于软土层厚度不一，堤身土方回填量大，且主体工程用地范围受限，为确保堤防建筑物结构稳定，需对软基进行处理。软基处理质量的好坏，直接影响工程上部建筑物的质量。

2 高压旋喷桩基础处理方案

因高压旋喷桩基础处理段堤外现状为鱼塘，堤外征地存在一定难度，且该段旧堤身内部存在孤石，考虑维持外平台现有宽度，在堤身打高压旋喷桩4 排加固堤基，以满足堤身稳定。

图1 高压旋喷桩基础处理典型断面图（高程单位：m；尺寸单位cm）

3 堤防稳定验算

3.1 计算参数

提标加固工程海堤为老堤加培，堤基从上到下主要分布淤泥、淤泥质粘土、含砂（砾）粘土等，其中淤泥或淤泥质厚度较大，地基承载力和强度指标均较低，是滑弧易穿越的主要地层。首先对现状海堤堤身稳定状态进行复核，以了解现状海堤安全裕度，根据复核计算，按地质试验快剪指标计算得到现有海堤施工期的抗滑稳定安全系数普遍远小于1.0，安全系数只有0.5～0.7，与现状海堤是稳定且没有发生滑移的实际状况不相符，经分析，主要是地质试验的堤基软土抗剪强度指标可能偏小，难以准确反应现有堤身对堤基软土的固结作用等现场实际情况。

为使本次提标加固设计断面在保证安全的前提下更加优化合理，有效控制工程投资，需结合现状对海堤整体抗滑稳定安全进行反演计算，以便得到比较客观的堤基软土抗剪强度指标。经综合分析，假设在施工工况下堤身临水坡为临界稳定状态，即控制现有堤身稳定安全系数为1.0～1.05 之间，通过反算得到堤身下和堤外海侧淤泥质粘土和淤泥快剪强度指标：淤泥（6.3kpa 及5.0°）。同时结合地区经验，对反算得到的软土抗剪强度指标乘以0.95的折减系数，用于指导提标加固设计。

为验证折减后的软土抗剪强度指标是否合理，进一步对选定的典型断面的现状进行了验算，其计算出的最小抗滑稳定安全系数大于1.0（计算结果见表1），与实际情况相符，因此折减后的软土抗剪强度指标是基本准确和合理的。

表1 选定典型断面堤身抗滑稳定复核计算成果表

本次提标加固海堤整体抗滑稳定计算各土层的快剪强度指标见表2。

表2 堤身抗滑稳定计算参数表

表3 加固典型断面堤身抗滑稳定计算成果表

3.2 计算结果分析

从计算结果可以看出：

（1）计算断面的最不利工况均出现在施工期遭遇外海低潮位。按反演计算并进行折减后确定的软土抗剪强度来指导提标加固断面设计，提标加固断面的堤身整体抗滑稳定最小安全系数均满足规范要求。

（2）本段外海岸坡现状抗滑稳定安全系数较低，本次采用高压旋喷桩加固地基土体，有效提高了整体稳定性，保证了工程安全。

4 高压旋喷桩抽芯检测结果

高压旋喷桩成桩达到龄期28d 后进行了抽芯检测，检测结果：芯样连续、完整、坚硬。桩体均匀性良好，桩身强度满足设计要求，取芯率满足规范要求。

实践表明，高压旋喷浆喷射能量大、速度快，对从粒径很小的细粒到含有颗粒直径较大的卵石、碎石土，均有很大的冲击和搅动作用，使注入的浆液和土拌和凝固为新的固结体。该方法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石等地基都有良好的处理效果[11]。

图2 高压旋喷桩基础处理抽芯检测图

5 结束语

（1）提标加固段海堤选用高压旋喷桩作为软基处理方式，是因工程用地受限，外海侧无法采取常规反压措施以及该段旧堤身内部存在孤石，若采用水泥搅拌桩难以按照施工工期开展工作，采用高压旋喷桩不受孤石影响，能保证施工效率，按期完成施工任务并投产使用。

（2）堤防软基采取加固措施后，应加强堤防的位移与沉降观测。定期对施工时预埋的各个沉降标点进行观测，通过观测数据基本可以对堤防的整体稳定做出评判。如出现异常，能够做到早发现、早处理，防事故于未然。