摘 要：喷浆桩法应用于黄河大堤防渗墙工程，具有投资少，效率高等优点，甚至可解决置换法的护壁难题。但喷浆桩法处理的防渗墙深度有限（不宜超过22m），在一定的水文地质及工程地质条件下，其防渗效果优良。

关键词：喷浆桩法；置换法；防渗墙；抗压强度

   黄河为世界上独一无二的地上悬河，在河南境内黄河河床一般高出地面5～8m，黄河大堤局部地段渗漏严重，汛期则险情不断。近年来，国家投巨资在黄河大堤上修建防渗墙工程，防渗方法以置换法为主，使用设备有锯槽机、拉槽机、射水法、组合钻等，少量喷浆桩法（水泥浆液搅拌法）。喷浆桩法的使用引人关注：其一是黄河下游地下水位较浅，且局部地段渗透较快，砂性土较多，置换法护壁难度较大，局部地段塌孔严重；其二是对于深度小于20m的防渗墙工程，喷浆桩法与置换法相比，投资可节省30%，效率可提高60%；其三是喷浆桩法的工作性能和各项指标，具有较强的地区性和经验性，受施工条件的影响较大，质量较难控制。濮阳喷浆桩法防渗墙工程实例表明，黄河下游河南段在地下水位浅、渗透快、砂性土较多的地质条件下，喷浆桩法应用效果优良，而置换法则存在护壁难题。

   濮阳截渗墙工程位于濮阳县黄河下游左堤某处，全长1.2km，拟在大堤临河脚2.3m处作截渗墙工程，墙深16.85～22.00m。

该堤是清光绪三年（公元1877年），为适应瓦厢改道后的新河道，挡御洪水而筑的民埝，后改为官堤，又经历多次加高加宽后，形成现在的堤防。由于是在民埝基础上修筑而成的，虽然历次加修，受当时施工技术水平的限制，堤防修筑质量参差不齐，存在基础差、接头多、不密实、隐患多等不利安全的诸多因素，易发生渗水、管漏、滑坡等重大险情，呈现大堤越高越险的不利局面。山东某水利勘测队在堤顶上进行了工程地质详勘，防渗墙施工前河南省地质工程公司第九工程处沿临河脚2.3m处又进行了工程地质补勘工作。

   钻孔最大深度35m，揭露土层均为第四系全新统，分为7个工程地质单元层：①堤身素填土，灰黄色，粉土为主，少量浅褐色粉质粘土团块，稍湿，稍密，局部较密实，堤底部钻探时常有漏水现象，层厚5.0～7.0m；②粉质粘土，浅褐红色，湿，软塑，局部可塑，夹少量稍密状灰黄色粉土薄层，层厚2.0～4.0m；③粉土，灰黄色，局部浅灰色，湿，稍密，层厚2.5～4.0m；④为粉细砂，浅灰色，局部灰黄色，饱和，稍密，局部中密，厚4.2～6.0m；⑤粉土，浅灰色-灰色，湿，稍密，局部中密，夹少量可塑状棕黄色粉质粘土薄层，层厚3.1～5.0m；⑥粉质粘土，深灰色-灰色，湿，可塑，含少量炭屑，偶见小钙核，厚1.2～3.0m；⑦粉土，灰色，局部灰黄色，湿，中密，夹较多可塑状粉质粘土薄层，未钻透。静止水位1.4m，地下水对混凝土等建筑材料无侵蚀性，勘察报告分别给出①～⑦层的承载力标准值（kPa）①100、②90、③80、④120、⑤110、⑥130、⑦160及各层的渗透系数（cm/s）①2.87×10^＿4、②2.26×10＿5、③3.87×10＿4、④2.6×10＿3、⑤3.56×10＿4、⑥6.2×10＿6、⑦2.56×10＿4。同时对场地土的工程地质性质作了4条评价。

（1）场地土均为中压缩性土；

（2）场地土③、④层存在地震液化的可能性；

（3）在①单元层底部以及②、③、④、⑤单元层钻探时钻孔内普遍存在漏水（浆）问题；

（4）第⑥单元层可作为防渗墙的墙底层。

   防渗墙的施工方法类型设计是在堤顶开槽注浆的方法，施工中因地下水位浅且渗透快，砂性土较多。致使③、④、⑤单元层塌孔严重，该方法护壁存在困难，后改为临河脚2.3m喷浆桩法（深层搅拌法）。设计指标为水泥喷浆桩防渗墙厚0.3m，单轴抗压强度大于0.3MPa，渗透系数K＜9×10＿6cm/s；允许渗透比降J＞50。

 施工工艺采用单头深层搅拌机成墙法施工。即每个单桩搅拌四次，喷浆二次。钻孔孔径450mm，水灰比0.6，其总灰量按掺入比15%计算，浆液比重1.714，桩径误差≤4%，钻杆倾斜率≤0.3%，成墙厚度≥300mm，喷浆提升速度0.5～1.0m/min，移位距离300mm，段浆量37.3L/m。

   水泥喷浆防渗墙的钻孔取芯抽检结果均符合设计要求，抽检量7%，单轴抗压强度（90d龄期）1.0～3.8MPa，远大于设计指标（≥0.3MPa）；渗透系数＜9×10＿8～×10＿9cm/s，远小于设计指标（≤9×10＿6cm/s）。从检测结果看，本场地土质适合水泥喷浆法作防渗墙，其应用效果优良。

4 结论与建议

 （1）水泥喷浆桩法具有施工速度快、价格低廉，施工时无振动、噪音及污染，且投资少，效率高等优点；缺点是不同地区、不同土质条件下水泥渗入量相同时，水泥土的加固强度变化较大，质量较难控制。在选择应用该方法时，应从地质条件、水文条件、处理的指标及范围综合研究分析。

  （2）我省黄河中游地区土质主要为砂性土，其孔隙比一般小于0.8，含水量小于30（%）；其次为粘性土，一般呈软塑-可塑状态，比较适应水泥喷浆桩法。

  （3）濮阳防渗墙工程表明，在地下水位浅、渗透快、地基土以砂性土为主的水文地质条件及工程地质条件下，水泥喷浆桩法作防渗墙，其效果优良，投资省且效率高，而其他置换方法尚存在护壁难题。

  （4）水泥喷浆桩法作防渗墙工程，属地下隐蔽工程，一方面要提高施工人员素质及职业道德水平，同时也要加强监管及质量检测。

  （5）喷浆桩法在黄河大堤上的成功应用，对其他江河堤防加固具有重要的参考价值。这是因为黄河堤高，桩尖隔水层埋藏较深，绝大多数防渗墙深度大于25m，而喷浆桩法桩长一般小于20m，很显然桩长因素极大地限制了喷浆桩法在黄河大堤上应用。其他江河大堤高度远比黄河大堤低，桩尖隔水层（粘性土）埋藏浅，防渗墙埋藏深度不大，喷浆桩法有着广泛的应用前景。近年来，新乡市黄河工程公司，相继在武汉长江军山大堤、安徽宿松、望江长江大堤，应用喷浆桩法加固长江大堤长约10km，桩长5～20m，都取得了很好的防渗效果。

作者简介：杨光越（1963-），男，河南光山人，1986年毕业于中国地质大学物探系，工程师，从事岩土工程勘察工作。