徐进
中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北武汉 430074
摘要：随着我国社会经济水平的稳定提高，建筑行业发展势头良好，城市化建设让建筑类型多样化。砂层施工十分重要，本文将从富水砂层水文地质特点出发，结合地下连续墙施工概述讨论其中地下墙槽壁成型、连续墙接头选择、混凝土浇灌等技术要点，为提高我国建筑质量，保护人员安全提供可靠参考策略。
关键词：富水砂层；地下连续墙；施工技术
引言：一直以来，富水砂层地质都是我国工程行业的一大难点，此类地势复杂多样，具有很强的动态性，一旦发生涌水、涌砂问题则很容易造成大型工程灾害，如果地下地质潜流情况严重时，泥浆会被大范围稀释，同时槽壁稳定性会遭到破坏。这样不仅会造成巨大经济损失，同时施工人员生命安全也会受到威胁。
一、富水砂层水文地质特点
我国疆土辽阔，覆盖多种地理形势，其中很多地质特点并不适宜于直接进行作业施工，富水沙层一直以来都是我国工程建设的难点。该地质中砂土的含量可达到32.8%，砂土之间孔隙比大，含水性较强，因此具有一定流动性，对于重量的承载性能较弱，自体稳定性也很差。如果不对其采取正确施工措施，则其在工程中会发生沉降问题。当前富水砂层地质发生沉降主要因为两种方面原因：1.孔隙过大，流水性强，所以地质压力降低发生沉降；2.地下连续作业过程中，施工人员开挖时没有计算好位置，所以造成土体位移； 第一种原因，孔隙水压力降低而造成的降沉通常是固体。从一般地质结构来看，其大多数都是由砂土、孔隙、水、气体组成，而富水砂层这种地质中，仅含有少量气体，所以其结构成分为：砂土、孔隙、水构成。施工时重量会直接作用在其本体上，并且其中部分重量会由水分与孔隙一起负荷，因此就造成了孔隙水压力。而工程剩余重量则全都交由土体骨架承担，也被称为有效应力，对施工带来的压力具有良好的承受效果[1]。
二、地下连续墙施工概述
地下连续墙最早是由欧洲流入我国，其结合了打井、钻井、混凝土多种施工技术而协同发展起来，从根本应用原理上来看，地下连续墙是一种基础工程，经过技术人员挖掘，设计出一条沟槽，然后在其中放入钢筋笼架，再对其采取浇灌处理，使其成为具有连续性的钢筋混凝土结构。利用地下连续墙施工技术能够提高此类基础工程施工技术有效性，并且制作出来的结构整体性较好，操作简单，甚至能够适用于富水沙层地质中。当前我国连续墙施工类型较多，且功能性也具有很大差别，如表1所示：
表1常见连续墙种类及用途
在我国，地下连续墙施工技术经过几十年的发展已经较为成熟，在城市中的各个位置也因为自身良好特性而得到广泛应用，例如：施工时生成噪音较小，不会对周围环境造成声源污染，比较适合应用在城市当中。墙体硬度较大，能够承受较大的土体压力，出现沉降、塌方等问题的风险较小。对外部环境适用良好，能够满足多种地基要求，软弱、中硬、密实的地质都可以采取该施工技术。占地面积小，能够保证创造出良好经济效益，技术人员操作简单，可有效提高工程效率[2]。
三、富水砂层连续墙施工技术
（一）地下墙槽壁成型
槽壁成型是目前富水砂层地质连续墙施工的重要组成环节，目前我国很多地区槽壁成型过程中容易发生问题，上文中提到砂层承载力较差，所以有很高的沉降风险，如果施工超负荷则会出现液化，进而导致工程坍塌问题。另外砂层透水能力强，结构不严密，泥浆皮在其中很难形成，尤其在成槽开挖时，自稳效果更弱。另外富水砂中大量水质与泥沙会造成泥浆污染，影响其最终质量，破坏已有泥皮，削弱槽壁支撑效果。所以目前在连续墙施工时需要技术人员先利用550mm的搅拌设备对土体密实度进行处理，提高两侧稳定性与承受力。规划好槽段之间距离，过长则不稳，过短则影响最终施工效率。
（二）选择连续墙接头
在地下连续墙施工过程中，接头部位较为脆弱，所以很容易发生基坑渗漏问题，所以需要结合实际工况挑选性能最佳的接头组件。
1.工字钢接头
工字钢接头就是在钢筋两端焊接上工字钢，结合塑料泡沫对混凝土起到防渗作用。该接头技术具有良好的抗弯曲性、抗渗性，且操作方式较简单，接头难度较低，但是密实度欠佳，很可能对后来施工环节造成不良影响。
2.锁口管
锁口管应用范围较广，且使用频率高，其接头原理是将圆钢管放在两端槽段上，然后对混凝土起到阻挡作用，形成一个半圆形墙面。该方法具有良好抗剪效果，但是抗弯曲效果不佳，另外接头处缝隙较大，会出现夹泥隐患。随着工程技术的不断开发，锁口管当前独立使用次数已经慢慢减少。
3.鱼嘴组合接头管
该接头方式较特殊，属于组合型接头，鱼嘴型工字钢与钢筋的有效连接能够提高其抗剪性、稳定性，另外减少绕流带来的风险，施工速度也能因此得到有效提升，质量好，保证混凝土漏水涌砂风险最小化。在地下连续墙未来发展中有良好空间。
（三）混凝土浇灌技术
地下连续墙在建设过程中要把钢筋笼内灌满混凝土，时间上要保证在4-5小时内完成。执行浇灌之前需要测试槽坑深度，然后勘查是否存在坍塌风险，计算混凝土目标土方量。混凝土在浇筑过程中要稍微高出目标30-50cm，然后完成浇筑后对槽壁进行清刷处理，保证接头上的沉渣与泥皮被清理干净，清洗要多次重复，保证接头处混凝土连接质量客观，提高防渗透性。
（四）护壁泥浆配置要点
泥浆护壁是整个地下连续墙施工过程中的重要环节，首先泥浆水质的选择大多数为自来水，其中钙离子浓不超过100ppm，然后加上分散剂、膨润土粉、纤维素等等，按照比例进行混合，加大槽壁稳定性。所以要保证护壁泥浆的配置具有良好的胶结性。泥浆护壁技术当前应用频率较高，因为其具备价格低廉、效果优质等特点，各项性能指标也比较容易控制，所以对提升工程质量有很大帮助。
（五）槽壁开挖振动有效性
分析实际工程建设建设流程可知，地下开挖机械性能、机械振动频率对于槽壁开挖的有效性都会产生很大影响。所以施工人员在开挖之前都会先做埋设处理，深度为1.5-3M钢护筒、导墙都能够有效解决这一问题。然后在开挖时还需要提高表层临空土体的安全性、稳固性，合理控制开挖过程中的垂直度。由于富水砂层中含有大量孔隙水，所以开挖时的挖斗形状、速度都会受到其影响。如果控制不佳则很容易造成整体坍塌事故，因此设备操作人员要按照规定合理控制开挖速度，减少抓土时对槽壁造成的不良影响，减少对泥浆的二次破坏风险。另外还要重视地下水位情况，减少不稳定因素带来的安全隐患。
结论：综上所述，我国社会经济发展形势日渐成熟，因此地下工程项目的建设是必然要求，富水沙层地质中砂层比较松散、软弱，如果不预先处理则很容易发生作业面坍塌。本文结合施工流程展开分析，希望能给广大建筑从业者提供理论帮助。
参考文献：
[1]龙彪.富水砂层中地下连续墙施工槽壁稳定性及变形研究分析[J].隧道与轨道交通,2017(04):14-16+51.
[2]李结元.武汉地区地下连续墙穿越富水砂层H型钢接头施工技术[J].中华建设,2016(09):125-127.
论文作者:徐进
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
标签：地下论文; 孔隙论文; 泥浆论文; 地质论文; 混凝土论文; 施工技术论文; 砂土论文; 《防护工程》2018年第32期论文;