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摘要：新型化城镇开发向纵深方向开展使得大规模城市综合体、超大型城市交通枢纽以及超高层修建等地下空间的开发，超大超深基坑不断涌现在轨道交通、地下管线、老旧修建等环境敏感的旧城区改造地段，超大超深基坑对围护体形式的稳定性、安全性、经济性以及基坑周边环境的维护要求越来越高。TRD 工法等厚度水泥土搅拌墙技术作为一种新式基坑围护止水帷幕，既能够隔断深度 30 ～60m 深层承压水，又能够对周边环境的影响进行有效控制，是一种可持续开展、循环经济的绿色工法。
关键词：TRD工法；深基坑；止水帷幕；施工质量控制
1 引言
随着城市建设的高速发展，尤其是地下空间的开发及利用进入迅猛发展阶段，围护结构的设计与施工工艺也得到了很大程度的发展。在超大、超深基坑中，对水泥土搅拌桩（墙）围护结构的性能要求更加高，不仅要满足强度要求和周边环境的安全，并且在地下水位较高的地区要控制深基坑工程地下水位，确保阻隔地下水的渗透，控制由于基坑的地下水位下降而引起的地面过度下沉。
2 TRD工法介绍
TRD工法（Trench cutting Re-mixing Deep wall method），又名等厚度水泥土地下连续墙工法。与目前传统的单轴或多轴螺旋钻孔机所形成的柱列式水泥土地下连续墙工法不同，TRD工法首先将切削刀具的多节切削链插入地基，掘削至墙体设计深度，然后注入掘削液、固化剂，与原位土体混合搅拌，并连续横向掘削，混合搅拌，水平推进，筑成成品质量较高的水泥土连续墙。TRD工法主要特点主要有：施工深度较深，最大成墙深度可以达到60m，成墙厚度为550～850mm；适应性强，可以适用于不同类型的地层，包括直径小于100mm的砂石和砂砾层、砂质土、黏性土和软土地层；设备高度较低，重心低，高度仅10.1m，可以用于高度有限制的地方施工；成墙质量好，在深度方向保证成墙厚度均匀，强度满足要求，且抗渗透性能好；垂直度控制精度高，通过激光经纬仪控制墙体垂直度，相对于传统设备垂直精度高得多；噪声小，绿色环保。
3 工程概述
拟建工程为占地面积99451m2，约10hm2。地上高度为280m的超高层建筑（MA栋）、一座180m的超高层写字楼（TA栋）、三栋150~200m的超高层酒店式公寓塔楼及商业裙房（TB、TC、TD栋），总建筑面积55万m2，地下建筑为整体连通三层地下室，埋深约17m，基坑总面积约39000m2，基坑总周长约855m。本工程±0.000相当于绝对标高7.300m，现有场地平均相对标高约为-0.30m（即绝对标高为7.000m），地下室底板面标高为-16.6m，超高层核心筒部分筒底标高为-24.5m，-25.1m，-25.9m，整体开挖深度为17.9m~19.4m，工程平面见图12。
图1 工程平面图
根据该项目岩土工程勘察报告资料，拟建场地基础区域勘察深度范围内的地基土层划分为5个岩土体单元。自上而下为：1）素填土：灰色，湿，松散，含氧化铁，少量砖挖碎屑、植物根茎。粉土层层厚为0.3~7.4m。大部分布。2）淤泥质填土：灰黑色，湿，松散，具臭味，含有机质。层面高程为3.2~4.74m，层厚为0.5~2.00m。3）砂质粉土：灰色，湿，稍密，含少量氧化铁及云母屑。干强度低，韧性低。层面高程为1.54~6.72m，层厚为10.6~21.4m。大部分布。4）粉质黏土：灰黄色，饱和，可塑—硬可塑。无摇震反应，切面较光滑，干强度高，韧性中等。层面高程为-17.96~-12.82m，层厚为0.2~10.20m。大部分布。5）粉质黏土：灰色，饱和，软塑，含有机质，少量腐殖质及云母屑，层理清晰。无摇震反应，切面较光滑，光泽反应强，干强度高，韧性中等。层面高程为-29.62~-18.07m，层厚为0.4~10.20m。大部分布。
4 TRD工法超深止水帷幕施工及质量控制
4.1先行挖掘
首先下沉切割箱，根据现场B区、C区基坑围护施工过程中掌握的地下障碍物资料，以及试成墙遇障碍物情况，正式施工时采取先探障、再清障的针对性措施，以确保施工安全、进度及质量。切割箱下沉过程中油泵下压压力为15～25t；通过试成墙表明施工入岩难，机械损耗大，设定切割箱下沉速度为0.012~0.015mmin时，到达强风化岩层顶面；切割箱下沉速度为0.003~0.006mmin时，到达中风化岩层顶面。切割箱下沉进入设计底标高后（进入中风化岩层0.5m以上），进行水平挖掘推进，速度为90minm，考虑到中风化岩层面的高低起伏，为确保切割箱在该岩层中水平推进，每推进10m需再次下沉切割箱，如推进速度缓慢（150minm），可适当上升切割箱继续推进，上升距离为20cm，推进5m后需再次下沉，并判断切割箱底部的岩层情况。在挖掘过程中，根据试成墙和当地砂性土层的特点，宜采用高浓度、高粘度的挖掘液来确保槽壁稳定，每1m3搅拌土中掺入100kg纳基膨润土和200kg粘土，挖掘液流动度控制在16～18，既能防止切割槽壁在砂砾土层中发生塌方，又能提高TRD设备施工时的携渣能力，并保证施工质量。
4.2 TRD试成墙
如上所述，本工程TRD工法止水帷幕深度达40m、45m和49m，且进入2层和砂质粉土深度较深，此前尚无该区域类似地层TRD工法施工的实践经验，因此在正式施工前，进行了非原位的试成墙，以期对TRD工法及设备在该地层条件下的施工能力，超深等厚度水泥土搅拌墙成墙质量、水泥搅拌均匀性、强度及隔水性能等进行验证，改进各项施工参数并提高等厚度水泥土搅拌墙采用三工序（即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌）的挖掘成墙推进速度、成墙工效，确定等厚度水泥土搅拌墙切割箱导向垂直度、搅拌墙成墙的垂直度等，以指导正式施工。
4.3试成墙期间监测及成墙质量检测
TRD试成墙期间在试成墙中心位置，垂直试成墙槽段，距离分别为1m、2m、4m、7m、11m、16m、21m、31m和41m共布设了9个地表沉降监测点。不同工况下的监测结果如表1所示。从本次试成墙看，墙体外侧地表竖向变形主要集中在距离TRD墙体外侧7m范围内的区域，其中的最大值发生在距离墙体外侧2m的位置。在各阶段中，最大竖向位移增量发生在先行挖掘阶段，约占期间最大总沉降量的95%，在成墙结束后达到峰值，养护期间有所恢复，恢复量约40%。
5结束语
TRD工法在中国的出现,为中国基坑支护工程在施工方法上提供了一种新的选择。其施工适应性强，墙体在保证强度的同时具有防渗功能，可提高基坑止水帷幕工程的施工质量与进度，降低成本。在国外，从1994年开始在工程实践中使用，现已完成上千个工程项目。目前，在我国部分省、市开始在基坑止水帷幕中使用该工法。TRD工法在我国止水防渗、基坑支护工程中的应用前景良好。
参考文献
[1]李星,谢兆良,李进军.TRD工法及其在深基坑工程中的应用[J].地下空间与工程学报,2011(5):945-950.
[2]施成华,彭立敏.基坑开挖及降水引起的地表沉降预测[J].土木工程学报,2006(5):117-121.
论文作者:杲鹏
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/10
标签：基坑论文; 工法论文; 工程论文; 岩层论文; 标高论文; 深度论文; 水泥论文; 《防护工程》2017年第24期论文;