李勇

（湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計院珠海分院，廣東 珠海 519000）

1 工程概況

堤防提標(biāo)加固建設(shè)工程位于珠江口磨刀門水道東岸，地跨中山、珠海兩市，起點(diǎn)位于中山的馬角山，堤線沿磨刀門水道東岸、馬騮洲水道北岸及前山河水道西岸，終點(diǎn)位于珠海的石角咀水閘。工程提標(biāo)加固前經(jīng)歷了 “天鴿”、“山竹”、“瑪娃”3 個超強(qiáng)臺風(fēng)，堤防主體完好，但堤內(nèi)外護(hù)面護(hù)坡及其附屬設(shè)施出現(xiàn)了不同程度的損失。已低于設(shè)計防洪潮標(biāo)準(zhǔn)。

工程位于珠江三角洲河口區(qū)，軟土層厚度一般較大，且不均勻，具有承載力低、高壓縮性、中等靈敏度等特點(diǎn)。由于軟土層厚度不一，堤身土方回填量大，且主體工程用地范圍受限，為確保堤防建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，需對軟基進(jìn)行處理。軟基處理質(zhì)量的好壞，直接影響工程上部建筑物的質(zhì)量。

2 高壓旋噴樁基礎(chǔ)處理方案

因高壓旋噴樁基礎(chǔ)處理段堤外現(xiàn)狀為魚塘，堤外征地存在一定難度，且該段舊堤身內(nèi)部存在孤石，考慮維持外平臺現(xiàn)有寬度，在堤身打高壓旋噴樁4 排加固堤基，以滿足堤身穩(wěn)定。

圖1 高壓旋噴樁基礎(chǔ)處理典型斷面圖（高程單位：m；尺寸單位cm）

3 堤防穩(wěn)定驗(yàn)算

3.1 計算參數(shù)

提標(biāo)加固工程海堤為老堤加培，堤基從上到下主要分布淤泥、淤泥質(zhì)粘土、含砂（礫）粘土等，其中淤泥或淤泥質(zhì)厚度較大，地基承載力和強(qiáng)度指標(biāo)均較低，是滑弧易穿越的主要地層。首先對現(xiàn)狀海堤堤身穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行復(fù)核，以了解現(xiàn)狀海堤安全裕度，根據(jù)復(fù)核計算，按地質(zhì)試驗(yàn)快剪指標(biāo)計算得到現(xiàn)有海堤施工期的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)普遍遠(yuǎn)小于1.0，安全系數(shù)只有0.5～0.7，與現(xiàn)狀海堤是穩(wěn)定且沒有發(fā)生滑移的實(shí)際狀況不相符，經(jīng)分析，主要是地質(zhì)試驗(yàn)的堤基軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可能偏小，難以準(zhǔn)確反應(yīng)現(xiàn)有堤身對堤基軟土的固結(jié)作用等現(xiàn)場實(shí)際情況。

為使本次提標(biāo)加固設(shè)計斷面在保證安全的前提下更加優(yōu)化合理，有效控制工程投資，需結(jié)合現(xiàn)狀對海堤整體抗滑穩(wěn)定安全進(jìn)行反演計算，以便得到比較客觀的堤基軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。經(jīng)綜合分析，假設(shè)在施工工況下堤身臨水坡為臨界穩(wěn)定狀態(tài)，即控制現(xiàn)有堤身穩(wěn)定安全系數(shù)為1.0～1.05 之間，通過反算得到堤身下和堤外海側(cè)淤泥質(zhì)粘土和淤泥快剪強(qiáng)度指標(biāo)：淤泥（6.3kpa 及5.0°）。同時結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，對反算得到的軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)乘以0.95的折減系數(shù)，用于指導(dǎo)提標(biāo)加固設(shè)計。

為驗(yàn)證折減后的軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是否合理，進(jìn)一步對選定的典型斷面的現(xiàn)狀進(jìn)行了驗(yàn)算，其計算出的最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于1.0（計算結(jié)果見表1），與實(shí)際情況相符，因此折減后的軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是基本準(zhǔn)確和合理的。

表1 選定典型斷面堤身抗滑穩(wěn)定復(fù)核計算成果表

本次提標(biāo)加固海堤整體抗滑穩(wěn)定計算各土層的快剪強(qiáng)度指標(biāo)見表2。

表2 堤身抗滑穩(wěn)定計算參數(shù)表

表3 加固典型斷面堤身抗滑穩(wěn)定計算成果表

3.2 計算結(jié)果分析

從計算結(jié)果可以看出：

（1）計算斷面的最不利工況均出現(xiàn)在施工期遭遇外海低潮位。按反演計算并進(jìn)行折減后確定的軟土抗剪強(qiáng)度來指導(dǎo)提標(biāo)加固斷面設(shè)計，提標(biāo)加固斷面的堤身整體抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。

（2）本段外海岸坡現(xiàn)狀抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)較低，本次采用高壓旋噴樁加固地基土體，有效提高了整體穩(wěn)定性，保證了工程安全。

4 高壓旋噴樁抽芯檢測結(jié)果

高壓旋噴樁成樁達(dá)到齡期28d 后進(jìn)行了抽芯檢測，檢測結(jié)果：芯樣連續(xù)、完整、堅硬。樁體均勻性良好，樁身強(qiáng)度滿足設(shè)計要求，取芯率滿足規(guī)范要求。

實(shí)踐表明，高壓旋噴漿噴射能量大、速度快，對從粒徑很小的細(xì)粒到含有顆粒直徑較大的卵石、碎石土，均有很大的沖擊和攪動作用，使注入的漿液和土拌和凝固為新的固結(jié)體。該方法對淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石等地基都有良好的處理效果[11]。

圖2 高壓旋噴樁基礎(chǔ)處理抽芯檢測圖

5 結(jié)束語

（1）提標(biāo)加固段海堤選用高壓旋噴樁作為軟基處理方式，是因工程用地受限，外海側(cè)無法采取常規(guī)反壓措施以及該段舊堤身內(nèi)部存在孤石，若采用水泥攪拌樁難以按照施工工期開展工作，采用高壓旋噴樁不受孤石影響，能保證施工效率，按期完成施工任務(wù)并投產(chǎn)使用。

（2）堤防軟基采取加固措施后，應(yīng)加強(qiáng)堤防的位移與沉降觀測。定期對施工時預(yù)埋的各個沉降標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行觀測，通過觀測數(shù)據(jù)基本可以對堤防的整體穩(wěn)定做出評判。如出現(xiàn)異常，能夠做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，防事故于未然。