TRD水泥土搅拌墙在基坑工程中的应用分析论文_吴晓超

中国联合工程有限公司 浙江杭州 310052

摘要:本次研究中主要对在软土层厚度较大的情况下S工程实施TRD工法的支护技术进行分析。目的是为了分析TRD工法应用性及在基坑工程当中具有的减排效果。本次研究中采取对比分析方式,分别论述传统支护及TRD工法应用的效果,并进一步总结出TRD水泥土搅拌墙在基坑工程当中所具有的优越性。希望通过本研究能够对未来技术应用提供借鉴和帮助。

关键词:TRD;水泥土搅拌墙;基坑;工程

建筑工程施工技术领域不断倡导绿色施工,为建筑工程项目进一步节能降耗提供必要条件。软土地层部分的施工借助TRD工法可以极大程度提高施工效率,降低排放产生。当前阶段,不少研究者都提出TRD工法具有良好的节能降耗效果,值得推广。有数据研究显示,TRD工法表现出良好可靠性,具有优质推广价值。本次研究中结合S工程为例,该工程地区的软土层厚度相对较大,地下水位高,开展传统方式进行深基坑支护无法充分实现,安全风险较大,采取TRD工法的技术施工,总结经验如下。

1 TRD工法

1.1 TRD工法原理

结合工程施工设计图纸可以选择采取TRD工法条件下的器具,多类型土质环境中,应当根据实际情况确定刀具类型,目的是为了能够促进项目工程施工的顺利进行,具体如下图1中所示:

图1 TRD-III型施工机械图

TRD工法的工作原理主要是指利用器具链条对刀具设备进行驱动,并完成切割搅拌操作。因为机具设备下侧位置设计有加压空气,可以令被切割土体与添加剂之间完成充分搅拌,搅拌效果则利用检测设备可以进行观察。此外,地下水也可以被充分利用,参与搅拌;设备还可以对废浆进行处理,且此工法可以被应用在较多地质环境当中。

1.2 TRD工法的应用范围

TRD工法的应用需要具备一定条件,主要是指对软土以及N值高于50条件的硬质土层当中开展技术施工。结合不同场地情况则也需要选择不同刀具和设备,此TRD工法的应用性相对广泛,且机械设备尺寸相对较小,可以适应不同类型工况环境。对复杂地势环境也同样具有良好适应能力。TRD工法本身也具有良好止水性能力,此外,也具备一定强度,这样成墙效率相对较高,且具有工期短以及经济性好的特点,多可以被应用在基础设施的维护结构以及相关方面。

2 TRD试成墙施工及检测

2.1工程情况即地质条件

本次分析的是某地区S工程项目,该项目地下室分为三层,基坑开发面积超过5万平方米,基坑开发周长达到950米,基坑普挖深度是15.0米。

本次研究中项目设计土层分别是杂填土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、粉土粉砂互层等。

该场地中,上层滞水多存留在杂填土层当中,承压水则存留粉土粉砂互层以及粉细砂层当中;承压水地下水位埋深4.5米。

2.2基坑支护方案比选分析

结合当前阶段现场施工情况分析,TRD工法对比其他类型基坑围护结构,确定基坑支护的具体方案。为此,应当综合考虑相关影响因素:灌注桩+三轴止水帷幕;地下连续墙;TRD+三轴搅拌桩。

分析:采用传统基坑支护形式无法更加灵活的应用在复杂环境当中,在开展支护过程中可能会受到各种类型的局限。三轴搅拌桩在具体施工阶段也可能会造成桩搭接方面的错误,甚至会造成渗水和漏水等问题,而且此类施工开展的周期相对较长。

采取地下连续墙基坑支护方式,则需要考虑深度因素。因为无法充分保证墙体整体性和密实性,针对地下承压水的截断效果上也具有较大局限。此类方法的裂缝情况较为严重,间接增加了成本;同时,因为施工环节的影响因素较多,可能造成工期延误等问题出现。

而采取TRD工法与三轴搅拌桩之间进行结合,则抗渗性水平以及支护效果均能够具有良好提升,周期相对较短,经济性也较高。

本次S工程采取的支护方式主要是单排桩+两道临时钢筋混凝土支撑,双排桩+一道临时钢筋混凝土完成的混合布置。

2.3 TRD工法试城墙施工参数

为进一步降低基坑当中抽降承压水可能产生的环境影响,基坑施工采取的是TRD-III类型器具开展施工,使用TRD-III等厚搅拌设备完成隔断坑内外承压水联系。TRD墙体的设计应当考虑实际情况,成墙应达到50米,局部位置上应当结合实际超过50米,TRD墙体下侧位置上应当与岩层之间进行固定,嵌入深度应当超过1米,确保墙体在纵向上位移可以控制在一定条件下。

对现场进行取土实验,并完成实验室数据对比,同时,勘查地质条件,找到能够充分满足墙体最优水泥掺量的位置。项目报告当中应当显示水泥掺量高于25%,水灰比占比应当高于1.5,在进行TRD技术施工之前,还需要采取试成墙的技术试验,且结合实验结果具体指导工程。

S工程试成墙试验参数如下所示:

①试成墙深度达到50米,切割箱包括14节,采取自下而上排列方式,其中第1节为3.55米被动轮设计,第13节采取3.65米的切割箱设计,总长度应当达到51米。

墙厚达到8米,使用宽度为5.5米~8米的刀具进行切割,本设计的主要目的是确保全断面切割设计要求。

②水泥掺量比例情况如下:25%(450kg/m3),土容则采取1.8KN/m3。

③固化液水灰比:该比例应当控制在1.2~15.之间,固化液所占比重应当为1.38~1.45范围。固化液在具体应用阶段,采用水量以及水泥量都应当结合实际情况来确定,并通过电脑完成数据计算。水灰比总量更加对墙体的强度产生直接影响,为此,还需要结合试验方式,确定不降低水泥量的条件下,应当使用的水灰比。

④膨润土掺量:此部分比例应当控制在5.5%,土容量则应当达到1800kg/m3,水灰比应当为10~20。

2.4成墙质量的技术检测

在开展成墙的质量技术检测过程中,先对具有一定龄期的墙体实施钻孔操作,通过钻孔取芯,在间隔28d之后,对TRD当中均匀取点,所有监测点所在深度应当达到墙体顶端以下1米。钻孔设备所在垂直度偏差不应当高于1/200,此事取芯的深度应当能够超过风化岩层位置。对样本进行彩照拍摄,且完成封装,并通过水养护法进行养护,令试样得到妥善保护。

结束语:

综上所述,TRD工法在水泥土搅拌墙在基坑工程中的应用效果提升方面具有重要意义。结合施工现场的实际情况,可以确定TRD试成墙施工参数情况,检验28~105d无侧限抗压强超过1.5Mpa,能够符合具体要求。此外,TRD墙体本身的水平位移也会因为深度呈现出具体变化,在不同工况条件下曲线变化规律显示,计算值与实测数据之间吻合度相对较好。通过TRD工法可以有效提升环保效果,对建筑行业的可持续发展提供必要保障。

参考文献:

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论文作者:吴晓超

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期

论文发表时间:2019/6/18

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