地下連續(xù)墻槽壁坍塌處理技術

周海剛

（杭州富陽城市建設投資集團有限公司，浙江杭州 311400）

0 引言

在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的當下，城市軌道交通展現(xiàn)出爆發(fā)式增長，受市區(qū)建筑物密集等諸多環(huán)境影響，地鐵車站無法采用成本低的大放坡開挖，越來越多的基坑采用安全保險的地下連續(xù)墻支護形式，而地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量好壞決定地鐵車站順利開挖的成敗，槽段穩(wěn)定是地下連續(xù)墻施工的關鍵點之一，本文分析成槽時槽段塌方采用高壓旋噴樁加固補強技術處理措施，并對已塌方槽段的加固效果進行二次成槽驗證，達到預期處理效果，對同類工程具有參考性。

1 工程概況

本工程包括地下二層廣場、地下五層車站。廣場采用800mm地下連續(xù)墻圍護結構，車站采用1500mm 地下連續(xù)墻圍護結構。其中車站地下連續(xù)墻深50m，大部分槽段為砂性土、卵石土，設計要求入中風化巖不小于2m，隔絕地下水，從而保證基坑開挖的安全。施工采用“抓銑結合”的成槽工藝，地下連續(xù)墻接頭形式全部采用H 型鋼接頭。本次坍塌的槽段編號為N27，為首開幅，位于車站標準段。

2 槽壁坍塌原因分析

槽段N27 于2020 年11 月26 日8：56 開始成槽，并于11 月27 日21：30 完成成槽工作，等待銑槽。于11 月28 日4 點進行超聲波檢測，超聲波檢測記錄發(fā)現(xiàn)基坑內(nèi)開挖側15～18m 范圍內(nèi)有輕微塌方情況，但不影響地下連續(xù)墻質(zhì)量，決定繼續(xù)開始銑槽，11 月29 日在銑槽至44m 時，由于塌方較嚴重只能暫停銑槽工作，靜置并觀察槽段塌方情況，后于當天夜間測槽深，發(fā)現(xiàn)測繩只能下放16m，同時檢查發(fā)現(xiàn)KBZ44 樁頂出現(xiàn)沉降，為保證地墻質(zhì)量及設備、人員安全，決定對本幅槽段進行回填。

2.1 鉆孔灌注樁影響

為加快車站施工進度，車站內(nèi)樁基與地下連續(xù)墻同期施工，在距槽段N27 南側基坑內(nèi)4.4m 處，抗拔樁KBZ44 于2020 年11月25 日開孔，并于2020 年11 月27 日20：00 時完成混凝土灌注，地墻與樁位關系平面圖見圖1。鉆孔樁樁徑均為1200mm，地面至基坑底37.5m 高度范圍內(nèi)未澆筑混凝土，采用細石進行回填。立柱樁于2020 年11 月27 日澆筑完成，樁孔內(nèi)空灌段有邊長為600mm 的正方形格構柱，該段回填質(zhì)量難以保證，且樁基與地墻同期施工，并在成槽期間進行混凝土灌注，鉆孔樁施工孔內(nèi)水壓的變化對N27、混凝土灌注以及孔內(nèi)泥漿和石子沉降固化過程中，槽段內(nèi)周邊土體受到成槽機與銑槽機施工過程中的擾動，造成N27 成槽過程中出現(xiàn)坍塌穿孔現(xiàn)象。

圖1 N27 地下連續(xù)墻與樁位關系平面

2.2 地下承壓水影響

場地內(nèi)土層從上至下主要分為粘土、粉土、卵石土和風化巖，地下連續(xù)墻底進入中風化巖中，孔隙承壓水主要存在于（4）1 粉土、（4）3 粉細砂及（5）1 圓礫土、（5）2 卵石土層中，工程地質(zhì)剖面見圖2。地面下10m 范圍內(nèi)設計有槽壁加固，故2-2 粉土成槽時不會塌方。車站內(nèi)（5）1 圓礫土、（5）2 卵石土層豎向占比50%左右，富含豐富的承壓水，承壓水水頭在地面以下4m，由于基坑內(nèi)鉆孔樁施工，導致承壓水上升，成槽過程中遇到滲透系數(shù)較大的粉質(zhì)黏土層，臨近地下連續(xù)墻的樁孔內(nèi)承壓水滲透進已開挖的槽段內(nèi)，造成槽段內(nèi)的泥漿重度減少，最終擊穿護壁泥皮，造成槽段塌孔。

圖2 N27 處工程地質(zhì)剖面

3 坍塌部位處理措施

3.1 處理方案

槽段N27 回填完畢后，考慮到該槽段寬度和深度大，且承壓水較多，泥漿中的回填土密實度不能保證，土體穩(wěn)定性無法保證，再次成槽必然會出現(xiàn)再次坍塌情況。為了確保N27 槽壁穩(wěn)定順利成槽，決定采用φ850@600 高壓旋噴樁工藝，對整個槽壁進行加固。根據(jù)槽壁坍塌超聲檢測情況，迎土側采用一排高壓旋噴樁，加固深度為槽壁加固底至地面下20m，加固寬度8m。背土側采用3 排高壓旋樁，加固深度為導墻頂至地面下20m，加固寬度為10m。旋噴樁施工采用二重管法，樁徑為850mm，中心點間距為600mm，水泥采用P.O 42.5，摻量不少于25%。

圖3 槽段加固平面

圖4 槽段加固剖面

3.2 處理結果

2020 年12 月7 日開始高壓旋噴加固，12 月15 日完成加固。2021 年12 月30 日完成導墻施工，2021 年1 月13 日開始N27第二次成槽施工，成槽時適當提高泥漿比重與黏度，同時保證成槽機在朝內(nèi)勻速提升與下降，經(jīng)超聲檢查未出現(xiàn)塌孔現(xiàn)場，高壓旋噴樁加固護壁效率良好，如圖5 所示。

圖5 第二次超聲檢測記錄

后續(xù)基坑內(nèi)樁基施工時，要求樁基距地下連續(xù)墻保持10m以上的安全距離，待地下連續(xù)墻施工完成后，再對10m 范圍內(nèi)的樁基進行施工，同時縮短成槽時間，按此原則，后續(xù)地下連續(xù)墻成槽施工中未出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

4 結語

本工程基坑內(nèi)的樁基施工引起地下承壓水水位升高，造成槽壁周圍土體受擾動繼而發(fā)生嚴重的坍塌。如何控制地下連續(xù)墻槽壁的穩(wěn)定并不僅僅要關注護壁泥漿質(zhì)量的好壞，還要密切關注周圍其他工序同時施工的影響。通過本文的概述，不良地質(zhì)地下連續(xù)墻施工時，且周邊有其他工序同時施工時，如鉆孔灌注樁、高壓旋噴樁等應根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整施工距離，確保地下連續(xù)墻槽壁穩(wěn)定。