軟弱地層地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)施工方案研究

鄭文璽

摘要：目前連續(xù)墻施工在地鐵深基坑施工過程中用作圍護(hù)結(jié)構(gòu)越來越廣泛，并且連續(xù)墻也成為結(jié)構(gòu)的一部分，在工程中產(chǎn)生很重要的作用，但在軟弱地層中由于含水率較大，連續(xù)墻在施工過程成槽困難，因此需增加措施確保順利成槽，本文就結(jié)合設(shè)計(jì)工程方案，對(duì)深圳地鐵機(jī)場(chǎng)北站項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工中的地鐵主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在軟弱地層條件下采用地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)施工方案展開論述，對(duì)為相似工程相似地層施工地下連續(xù)墻提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：軟弱土層；地下連續(xù)墻；設(shè)計(jì)施工；關(guān)鍵技術(shù)

一、項(xiàng)目概況

機(jī)場(chǎng)北站位于深圳市寶安區(qū)福永接到深圳寶安國際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建填海區(qū)。本車站原始地貌為濱海灘涂，車站南端分布著大小魚塘，車站北段約200m位于舊福永河，人工填土區(qū)于車站中部向南北兩端擴(kuò)展，南端部分魚塘及北端部分福永河道被填平；車站東側(cè)為荒廢魚塘。

本站區(qū)內(nèi)雜填土及淤泥（質(zhì)）土土層較厚。雜填土主要由建筑垃圾夾少量生活垃圾組成，松散狀態(tài)，堆填時(shí)間不大于5年，平均厚度3.80m。

淤泥（質(zhì)）土主要由人工回填已固結(jié)的淤泥（質(zhì)）土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土組成，夾有較多的砂礫及粘性土，呈軟塑-堅(jiān)硬狀態(tài)，偶見碎塊石，層厚4.60～6.80m，含水量為66.3%～97.3%，平均值為75.2%；孔隙比為1.83～2.74，平均值為2.10；壓縮系數(shù)（a0.1～0.2）平均值為1.598Mpa-1，壓縮模量平均值為1.98Mpa，屬Ⅰ級(jí)松土。

二、設(shè)計(jì)方案

1、為使基坑開挖安全，在基坑內(nèi)側(cè)施作?500@2000×2000的點(diǎn)狀式加固；并施作五道隔斷樁隔斷，加固深度：貫穿淤泥層及粗砂層以下1m；單樁每延米摻入50kg的水泥，摻入粉煤灰15kg。

2、為使地下連續(xù)墻的順利成槽，在地下連續(xù)墻的內(nèi)外側(cè)施作?500@400（縱向）×500（橫向）；加固深度：貫穿淤泥層及粗砂層以下1m，單樁每延米摻入60kg的水泥，摻入粉煤灰15kg；沿地下連續(xù)墻方向，每施工一幅墻前，先在兩側(cè)設(shè)置2?500mm的攪拌樁，加固深度：貫穿淤泥層及粗砂層以下1m，單樁每延米摻入60kg的水泥，摻入粉煤灰15kg。

3、為改良場(chǎng)地范圍內(nèi)的軟土，并使地下連續(xù)墻成槽及基坑施工的安全，在基坑外側(cè)施作?500@500（橫向）×500（縱向）；加固深度：貫穿淤泥層及粗砂層以下1m；單樁每延米摻入60kg的水泥，摻入粉煤灰15kg。

4、盾構(gòu)井端頭加固采用?600@450*450mm的二重管旋噴樁，加固深度，插入基坑底不小于2m。

三、施工技術(shù)措施

3.1 安全施工是貫穿項(xiàng)目的首要問題

在對(duì)地下連續(xù)墻施工過程中，安全生產(chǎn)是至關(guān)重要的，必須明確和建立安全生產(chǎn)責(zé)任制度，確保項(xiàng)目各負(fù)責(zé)人將安全落實(shí)到具體的工作中。比如召開全員安全生產(chǎn)技術(shù)交底，對(duì)特種作業(yè)人員需要進(jìn)行必要的防護(hù)和崗前培訓(xùn)，對(duì)大型吊裝設(shè)備進(jìn)行必要的安全維護(hù)和檢修，按照操作規(guī)程正確使用機(jī)械設(shè)備，對(duì)電氣作業(yè)必須符合現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范要求，做好安全生產(chǎn)預(yù)防和應(yīng)急補(bǔ)救措施，切實(shí)落實(shí)好安全監(jiān)督管理責(zé)任，杜絕一切違規(guī)、違章、違反紀(jì)律的現(xiàn)象。

3.2成槽控制措施

準(zhǔn)確定位，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線定出墻位，做好墻位的軸線標(biāo)記，質(zhì)檢人員進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核確定位無誤后機(jī)械就位后，安裝牢固，確保在施工中不發(fā)生移動(dòng)，復(fù)核鉆頭中心與墻位的偏差，嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)及規(guī)范要求以內(nèi)。

在地連墻施工期間，各種大型、重型機(jī)械、車輛均不得在槽孔9m范圍內(nèi)頻繁通過，減少路面振動(dòng)對(duì)槽孔側(cè)壁穩(wěn)定的影響，依據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告確定各土層的可挖性，對(duì)易坍塌土層作明顯標(biāo)識(shí)，當(dāng)鉆頭施工至該土層時(shí)放慢速度，減少產(chǎn)生的強(qiáng)大水渦流引起槽壁坍塌。

在成槽時(shí)采用泥漿護(hù)壁，根據(jù)不同的地層配制不同性能的泥漿，使泥漿配比達(dá)到最優(yōu)以防塌槽，經(jīng)過對(duì)該地層的分析，確定泥漿粘度控制在19～28s左右，可保證槽孔在開挖和澆筑混凝土過程中不坍塌，提高泥漿液面，將泥漿液面保持在導(dǎo)墻面以下，在地連墻施工過程中，設(shè)置泥漿檢測(cè)小組，隨時(shí)對(duì)槽孔內(nèi)泥漿進(jìn)行檢測(cè)，保證泥漿粘度滿足確定要求。提高泥漿PH值，將泥漿的PH值調(diào)整到8～10，增加泥漿的抗酸性水能力，并保持黏滯性。

保證垂直度，成槽機(jī)配備測(cè)斜儀，隨時(shí)可以對(duì)孔斜和孔深進(jìn)行測(cè)量。通過連貫進(jìn)行檢查和觀察，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆孔中的異常情況并采取針對(duì)措施予以解決，以避免孔斜擴(kuò)大。

保證墻長，施工前做好施工記錄，底標(biāo)高比設(shè)計(jì)槽底標(biāo)高低，徹底清孔并在清除孔底沉碴厚度后仍可保證墻槽的有效深度，混凝土灌注時(shí)墻頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保證連續(xù)墻的有效墻長。

槽孔驗(yàn)收，每槽須在成槽（包括清底）完成后進(jìn)行成槽超聲檢測(cè)，每幅檢測(cè)均不少于2個(gè)斷面，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)上報(bào)監(jiān)理工程師確認(rèn)，進(jìn)入施工檔案，對(duì)檢測(cè)不合要求的槽段重新進(jìn)行修正，終孔驗(yàn)收的項(xiàng)目有深度、寬度和孔形，擬采用超聲波測(cè)井儀進(jìn)行測(cè)量，超聲波測(cè)井儀可同時(shí)測(cè)繪X軸和Y軸兩個(gè)方向的孔形，快捷方便、精度高。隔段施工，為減小施工間的相互影響，保證成墻質(zhì)量，采用隔段施工。

3.3槽壁坍方預(yù)防措施

本站地質(zhì)復(fù)雜，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位置存在較厚連續(xù)淤泥層，淤泥層最厚處能達(dá)到4.5m，且地下水位較高，對(duì)成槽質(zhì)量影響很大，同時(shí)影響槽壁穩(wěn)定性、垂直度等。在地下墻施工中容易出現(xiàn)坍孔或縮孔等不利現(xiàn)象，在成槽時(shí)從改善泥漿性能、減小施工影響、降低地下水位等幾個(gè)方面采取以下措施確保槽壁穩(wěn)定：

改善泥漿性能，在泥漿中加入適量重晶石粉和CMC以增大泥漿比重和提高泥漿粘度，增大槽內(nèi)泥漿壓力和形成泥皮的能力，從而達(dá)到更好的護(hù)壁和防坍效果。

減小施工影響。在成槽時(shí)盡量小心，抓斗每次下放和提升都緩慢勻速進(jìn)行，盡量減少抓斗對(duì)槽壁的碰撞和引起泥漿振蕩。施工中防止泥漿漏失并及時(shí)補(bǔ)漿，始終維持穩(wěn)定槽段所必須的液位高度，保證泥漿液面比地下水位高。雨天地下水位上升時(shí)及時(shí)加大泥漿比重和粘度，雨量較大時(shí)暫停挖槽，并封蓋槽口。施工過程中控制地面的重載，避免土壁受到施工附近荷載作用影響而造成土壁塌方，確保墻身的光潔度。安放鋼筋籠做到穩(wěn)、準(zhǔn)、平，防止因鋼筋籠上下移動(dòng)而引起槽壁坍方。優(yōu)化各工序的施工方案，加強(qiáng)工序間的銜接，盡量縮短槽壁的暴露時(shí)間。成槽過程中加強(qiáng)對(duì)周圍建筑物沉降和位移以及地面的沉降監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息制定相應(yīng)措施。

3.4成槽垂直度控制措施

采用硬地施工，防止成槽機(jī)在成槽挖土過程中產(chǎn)生傾斜而引起槽壁垂直度偏差。由于導(dǎo)墻對(duì)地下連續(xù)墻上部的垂直度影響較大，在導(dǎo)墻施工時(shí)控好制導(dǎo)墻的垂直度和凈空，以確保導(dǎo)墻施工的精度。合理安排槽段中的成槽順序，使抓斗兩側(cè)的阻力均衡。成槽設(shè)備能達(dá)到的的垂直精度會(huì)直接影響成槽的垂直度，本工程選用日本進(jìn)口成槽機(jī)，以確保成槽的垂直精度要求。成槽過工程中按照成槽機(jī)上的垂直度顯示儀表上顯示的垂直度，及時(shí)調(diào)整抓斗的垂直度，作到隨挖隨糾，以確保成槽的精度。

四、總結(jié)

由于在采用地下連續(xù)墻施工時(shí)，對(duì)施工場(chǎng)地的利用就需要進(jìn)行科學(xué)的劃分和有序的分工，比如對(duì)鋼筋加工區(qū)、泥漿池、大型設(shè)備行走便道的布置等，都需要通過協(xié)調(diào)和組織來完成整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)范和安全。做好文明施工，建立環(huán)境保護(hù)責(zé)任體系，及時(shí)處理項(xiàng)目生產(chǎn)過程中的水污染、廢棄物污染、粉塵及有害氣體的排放和收集，積極籌備各類施工機(jī)械和物資，確保各項(xiàng)施工任務(wù)的圓滿完成。

參考文獻(xiàn)：

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