吉隆坡地铁砂质地层地连墙施工技术研究

吉隆坡地铁砂质地层地连墙施工技术研究
摘要：MRT 地铁 2 号线某车站采用地连墙围护结构，但需要穿过较厚的砂层地质，该地层对地连墙施工存在较大风险。

为保证地连墙施工质量，本文通过对采
取三轴搅拌桩加固，优化泥浆性能，成槽过程控制等措施进行分析研究，并经过
实际开挖槽壁检验，表明采取有效措施后的地连墙成槽未发生塌方等情况，成槽
效果较好。

关键词：砂质地层；地连墙施工；槽壁稳定；泥浆；三轴搅拌桩
引言
地下连续墙是一种先进高效的施工工艺，它可以作为城市地下交通、各种建
筑的地下室工程的主体或附属等结构。

该工艺对周围环境影响小、整体性好、
刚度大、止水性好等优点，目前已被广泛用于城市及地下工程建设中，在一些重
大工程中更显示了绝对优势。

地连墙施工虽然有较多优点，但在一些特殊的地质条件下，地连墙施工难度
较大，如果施工方法不当，将会出现塌孔、漏水等严重的施工风险和质量问题。

本文结合马来西亚吉隆坡地铁 2 号线工程（简称 MRT2）某车站对砂层这种
特殊地质条件下的地连墙施工技术进行一个研究，为以后类似工程提供参考。

1工程概况
MRT 项目是“第十个马来西亚计划“重点项目之一”，是发展大吉隆坡的主要项目。

其中 MRT2 项目全长 52.2 公里，38.7 公里为高架桥，13.5 公里为地下双线隧道。

本文研究的车站位于 MRT2 项目中部，采用地连墙作为围护结构，设计墙厚1.2m，数量 68 幅，平均深度 40m。

1.1 工程地质条件
本工程地貌上属于海陆沉积平原，地层主要为海陆交互沉积砂层及粉细砂层。

场地地层从地表自上而下如下表所示。

表 1 场地地层分布及主要物理性质指标
2 砂层地质对地连墙施工的主要影响
砂层地质由于颗粒间缺乏胶结，渗透性大等特点，特别是在遇到地下水位高的状况下，
施工非常困难。

首先，地下水易渗透到槽内，改变泥浆性能，对槽壁稳定性产生不利影响；
其次，砂层颗粒之间胶结力极小，一旦失去平衡，极易发生塌方；第三，设备在成槽过程中
上下移动会对砂层槽壁产生扰动，发生塌方；第四，塌方后容易造成设备被埋，钢筋笼无法
下放，混凝土超方，地连墙墙身质量差等风险。

3 砂质地层成槽控制措施
3.1 三轴搅拌桩加固
三轴搅拌桩广泛运用于基坑支护和地基加固领域，具有施工效率高、适用土层范围广、
桩身均匀性好、桩体强度高等优点。

其原理主要是采用三轴搅拌桩机械在土层深部就地将水
泥和土强制搅拌
（两侧轴同向旋转喷浆与土拌和，中轴逆向高压喷气在孔内与水泥土充分翻搅拌和），
利用土和水泥水化物间的物理化学作用，形成一定强度的水泥土固结体，从而改善土体的强度、透水性、承载力等特性。

本工程为保证地连墙成槽的稳定性，在地连墙两侧各施工一排三轴搅拌桩，桩径850mm，咬合250mm，设计深度19m，桩位布置图及主要参数如下。

三轴搅拌桩施工完成后，通过对 28 天强度桩体取芯及无侧限抗压强度试验分析，土体
加固效果是非常好的，样品强度达到了 1.5Mpa，远远超过了设计强度 0.6Mpa，取芯样品如下。

图 4 三轴搅拌桩 28d 强度取芯样品
3.2 优化泥浆性能
泥浆是地下连续墙施工，保持槽壁稳定，控制地连墙槽壁质量的决定性因素。

对于砂质
地层泥浆护壁的最关键因素是泥浆在压力差作用下渗透入砂层，并填补砂层孔隙，阻挡水的
侵入，在槽壁上形成薄薄的泥皮。

所以，保持槽壁稳定，提高成槽质量的关键因素是提高泥浆的性能，其中粘度和含砂率是最主要的指标。

结合以往其他工程及本工程地层情况，实际施工中将泥浆粘度控制在 32～35s，比重控制在 1.1～1.15，同时控制含砂率在 5%以内，通
过对泥浆性能参数的优化调整，实际效果较好。

3.3 成槽过程控制
开挖之前成槽机距离导墙不小于 4m，并在地面铺设 20mm 厚钢板，保证地面承受设备
荷载不超过 20Kpa/m2，以降低设备荷载对槽壁稳定性的影响。

在前 10m 的开挖过程中，要对操作手进行交底，抓斗下降及提升速度要缓慢，开挖时要
安排专人观察液面变化情况，是否出现液面突然下降和大量气泡出现状况。

成槽过程中要始终保持槽内泥浆液面不低于导墙顶 0.5m，防止液面过低，压力差不够，
导致槽壁塌方。

每进尺10m 要注意成槽质量超声波检测，以便及时发现槽壁问题及时处理。

成槽后槽壁暴露时间过长也是影响槽壁稳定性的一个重要因素。

因此，在成槽以后到开
始浇筑混凝土要在最短的时间内完成，从而减小槽壁塌方和沉渣厚度的风险。

3.4 措施前后成果对比
本文分别对采取措施前后的成槽质量进行了对比，如下图所示。

从成槽超声波图像上我们能够看到，采取措施前塌方比较严重，采取措施后成槽质量效
果非常好。

4 结束语
本文结合实际工程案例，通过三轴搅拌桩加固，优化泥浆性能以及成槽过程控制等措施
有效的改善了砂层地质状况，经过实际成槽来看，效果比较明显，有效的保证了砂层地质条件下地连墙施工的顺利进行。

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作者简介：
于孝东（1985），男，安徽宿州，硕士研究生，工程师。

主要从事隧道与地下工程施工
和研究方面的工作。