異型地下連續(xù)墻槽段坍塌原因分析及處理措施

顧杰

（蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州 215004）

1 工程概況

蘇州某地鐵車站采用明挖法施工，為地下兩層島式車站，車站主體基坑圍護(hù)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐支護(hù)體系，地下連續(xù)墻厚800mm，工字鋼接頭。車站東端頭井為盾構(gòu)始發(fā)井，端頭井較標(biāo)準(zhǔn)段每側(cè)加寬2.35m，加寬部位圍護(hù)結(jié)構(gòu)地墻設(shè)為雙“L”型異型幅，地墻施工槽深33.9m，地墻施工人上至下依次穿越1-2素填土層、3-1 黏土層、3-2 粉質(zhì)黏土層、4-1 粉質(zhì)黏土層、4-2粉砂夾粉土層、5-1 粉質(zhì)黏土層、5-2 粉砂夾粉土層。端頭井地質(zhì)剖面見圖1 所示。

圖1 端頭井地質(zhì)剖面圖

2 現(xiàn)場施工情況

2.1 現(xiàn)場情況

車站地墻EW-1、EW-2 均為“L”型異型幅地墻，兩幅“L”型地墻組合為車站東端頭井北側(cè)Z 型拐角，與其相鄰地墻NW-32、EW-3 已施工完成，因車站端裝頭井外擴(kuò)寬度僅2.35m，故EW-1、EW-2 地墻采用一次成槽，鋼筋籠分片先后吊裝入槽，同期灌注混凝土的施工方法，即一槽兩籠。地墻EW-1、EW-2 間接頭不再設(shè)置工字鋼，采用雌雄接頭形式。

EW-1、EW-2 槽段成槽后；最先開始起吊EW-1 鋼筋籠，EW-1 鋼筋籠就位后，開始起吊EW-2 鋼筋籠，因接頭位置鋼筋間距較近影響無法入槽，采取措施后進(jìn)行鋼筋籠下放，下放至地面下約10m 左右時發(fā)現(xiàn)鋼筋籠偏斜、擦壁、下放困難，吊出EW-2 鋼筋籠后發(fā)現(xiàn)籠底2m 左右鋼筋籠內(nèi)掛有大塊泥塊，判斷該槽位（EW-2）已經(jīng)塌方，同時測量EW-1 槽深正常，未見塌方。

根據(jù)現(xiàn)場情況，經(jīng)研究確定采用抓斗對EW-2 塌方部位進(jìn)行清孔，清理出塌方土方2 車（每車約16 方）后進(jìn)行孔深測量，EW-2 槽段深度為14m，未見效果；為防止塌方土體造成EW-1鋼筋籠掩埋，決定對EW-1 鋼筋籠吊出，繼續(xù)采用成槽機(jī)清槽方式進(jìn)行處理，根據(jù)現(xiàn)場量測，坍塌部位繼續(xù)擴(kuò)大，最終對該槽段采用粘土進(jìn)行回填。槽段回填前對槽段坍塌情況進(jìn)行超深波檢測，超聲波檢測記錄見圖2、圖3。

圖2 EW-1 西檢測圖（Y 向基坑內(nèi)）

圖3 EW-1、2 中檢測圖（Y 向基坑?xùn)|）

2.2 超聲檢測結(jié)果分析

根據(jù)超聲波檢測結(jié)果進(jìn)行分析，判斷如下：

2.2.1 EW-1、EW-2 槽段陽角區(qū)出現(xiàn)較大范圍塌方，塌方深度為地面至地下14～15m，EW-2 槽段15m 以下被塌方土體填滿。塌方范圍見圖4 所示。

圖4 EW-1、EW-2 塌方示意圖

2.2.2 塌方原因為下放EW-2 鋼筋籠過程中反復(fù)沖撞槽壁，以及清孔抓斗擾動過大，造成4-2 粉砂夾粉土層失穩(wěn)坍塌，超聲波檢測結(jié)果顯示坍塌深度在14～15m，與地層柱狀圖相符。

2.2.3 槽底5-2 粉砂夾粉土層泥漿水頭壓力較大，泥漿護(hù)壁狀態(tài)穩(wěn)定，未坍塌。

3 處理措施

EW-1、EW-2 地墻需對塌方部位及周邊土體加固后再行進(jìn)行地墻施工。

3.1 方案比選

加固處理措施主要有三軸攪拌樁加固、MJS 樁（全方位高壓噴射法）、高壓旋噴樁、深層注漿等，對各措施比選見表1。

表1 加固處理方案比選表

通過對三軸攪拌樁、MJS 樁、高壓旋噴樁、深層注漿等方案進(jìn)行綜合比選，對該段塌方槽段擬采用高壓旋噴樁進(jìn)行加固處理。

3.2 高壓旋噴加固處理方案

3.2.1 高壓旋噴加固參數(shù)設(shè)置

塌方槽段采用A800@600 高壓旋噴樁（二重管法）進(jìn)行加固處理，其具體加固參數(shù)見表2、3。

表2 高壓旋噴加固參數(shù)表

表3 高壓旋噴施工參數(shù)表

3.2.2 孔位布置

根據(jù)所推斷坍塌范圍進(jìn)行布孔，確保坍塌區(qū)均能進(jìn)行有效加固，以利后續(xù)地墻施工，共布設(shè)57 根樁，樁長均為18m。孔位布置平面見圖5 所示。

圖5 旋噴加固布孔平面示意圖

3.2.3 高壓旋噴加固順序

高壓旋噴加固采用“由外至內(nèi)、間隔跳孔”順序施工，每次間隔3 孔施工，確保旋噴加固效果。

3.2.4 施工注意事項

噴漿至導(dǎo)墻范圍內(nèi)時，降低注漿壓力并適當(dāng)加快注漿管上提速度，避免對現(xiàn)有導(dǎo)墻造成破壞。為防止旋噴樁竄孔，應(yīng)跳孔間隔施工,噴漿施工時由下自上進(jìn)行。旋噴注漿施工時，應(yīng)針對不同深度地層土質(zhì)情況調(diào)整旋噴參數(shù)，采取提高噴射壓力、泵量，降低回速與提升速度等措施，保證成樁質(zhì)量。當(dāng)有效注漿范圍與注漿量不適應(yīng)時，應(yīng)提高噴射壓力，縮小噴嘴孔徑，加快提升和旋轉(zhuǎn)速度，以避免冒漿量過大。如因地層中有較大空隙引起不冒漿，可在漿液中摻加適量速凝劑或增大注漿量。為防止地面因加固引起較大變形，地面以下2m 范圍內(nèi)可適當(dāng)提高拔管速度，適當(dāng)減小注漿壓力。管路清洗時，噴嘴不能對人，防高壓流體傷害。

4 結(jié)論

經(jīng)分析總結(jié)車站EW-1、EW-2 導(dǎo)墻施工中出現(xiàn)的情況，其它相似異型槽段可采取如下施工處理措施，防止事故發(fā)生：

4.1 加強(qiáng)泥漿管理，調(diào)整配合比，由專人負(fù)責(zé)泥漿指標(biāo)檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。

4.2 適當(dāng)加大成槽時泥漿的比重和粘度，及時補(bǔ)漿，保證泥漿水頭壓力，并使泥漿排除與補(bǔ)給量平衡，提高泥漿護(hù)壁性能。

4.3 加快成槽速度，盡量縮短成槽時間；同時后續(xù)工序有序連接，盡量縮短成槽后與澆筑前的間隔時間。

4.4 減少槽孔周邊的附加荷載，避免重型機(jī)械在槽孔周圍的來回移動。保持孔壁的穩(wěn)定性。

4.5 成槽前需對開槽尺寸進(jìn)行實際核量，確定鋼筋籠加工尺寸，鋼筋籠下放之前要仔細(xì)檢查確認(rèn)，避免因鋼筋籠尺寸原因產(chǎn)生對孔壁的反復(fù)擾動。

4.6 發(fā)生槽段坍塌后，在具備條件的情況下，應(yīng)采用超聲波檢測坍塌情況，以便分析坍塌情況，可針對性的采取加固措施。