富水圆砾地层中地下连续墙施工技术探析

富水圆砾地层中地下连续墙施工技术探析
发布时间：2021-04-16T10:45:52.073Z 来源：《建筑实践》2021年第2期作者：成勇
[导读] 地下连续墙由于其刚度大、防渗好、对环境影响较小等特点，
成勇
中铁五局集团有限公司城市轨道交通工程分公司广东省广州市 510630
摘要：地下连续墙由于其刚度大、防渗好、对环境影响较小等特点，在地铁车站中得到广泛的应用，文章以某地铁车站主体地墙施工为例，针对富水圆砾层这一特殊地质情况，提出采用调整泥浆性能指标并结合槽壁加固施工措施，加快地墙成槽速度及提高成槽质量，有效控制成槽过程中塌孔现象，为类似工程提供一定的参考。

关键词：富水圆砾；塌孔；槽壁加固；泥浆
引言
在富水圆砾地层中施工地下连续墙考虑很多因素：该类地层中石英含量较高，透水能力强，承压水头高，对施工不利；圆砾土呈中密状态，对导墙的施工也会产生一定影响；由于砂层、圆砾土的不稳定性和密度的不均匀性，施工中极易发生墙体倾斜和断级；此外，拱顶位于粉细砂层，施工中地面易起坍塌，地面及建筑物的沉降很难控制；。

最后，圆砾土中含粘土成分，对注浆产生不利的施工条件，更重要的是墙体间隙填充与注浆、钢板防水、接头刷壁以及防水等涉及施工的众多方面内容。

上述难点主要是由于地层状况造成的特殊情况、，给施工带来了很大不利。

因此在这种复杂环境下进行施工需要归纳总结施工方法，给出安全稳定可靠的施工方案，为实际工程提供方便。

本文针对依托工程进行数值摸拟分析，将地下连续墙在施工过程中出现的变形与沉降与实际监测进行对比，得出地层条件对墙体的影响。

1工程概况
某基坑占地面积约为8335m2，基坑周长约378m，最大开挖深度26.7m，采用地下连续墙+4道钢筋混凝土支撑梁的支护形式，地下连续墙厚1.2m，采用工字钢接头方式，主体结构及附属结构均采用明挖顺作法施工，基坑周边环境复杂，除周边管线众多和紧邻市政道路外，南侧广珠城轨盾构区间隧道距离项目地下连续墙约10m左右，隧道内径8.5m，壁厚400mm，为保证基坑开挖及降水施工时城轨隧道运行安全，止水帷幕需穿过透水砂层进入不透水风化岩≥1.5m，地下连续墙采用钢筋混凝土墙有效段+素混凝土墙段两部分，地下连续墙成槽总深度达62m。

2地下连续墙施工技术
2.1成槽设备选型
从成槽深度、垂直度、接头形式、地质条件等方面综合考虑，地下连续墙选择采用宝峨BC32型和宝峨BC40型液压铣槽机纯铣法成槽，液压铣槽机具有成槽速度快、孔壁规则、造孔精度高、文明施工程度高等优点。

2.2导墙结构及布置
导墙采用“L”形结构，C30钢筋混凝土，墙高2.5m，墙厚0.3m；导墙净宽1600mm，比设计地下连续墙厚度增加100mm，轴线两侧各增加50mm；考虑地下连续墙施工误差，根据施工经验，为保证主体结构净空尺寸要求，地下连墙四周轴线向外平移30cm，因此，导墙位置也做相应调整。

2.3泥浆配制
为确保工程质量，在配制泥浆时，要严格把控泥浆的比重、黏度、pH等，这些都是保证槽壁稳定的最基本条件。

能否掌握控制好泥浆的配制及其循环处理，对地下墙成槽有至关重要的作用。

对此，技术员要在施工前完成试验，并参照试验结果确定最终的泥浆配比。

结合工程实际，设计人员初拟的泥浆配比为：膨润土、纯碱、CMC分别占水重量的8%、0.02%和0.05%。

在具体配比过程中，还要根据现场实际需求对泥浆黏度和比重进行适当调整，以增强泥浆护壁效果，从而让整体效果最佳。

2.4泥浆循环使用及回收处理
泥浆采用泥浆净化系统净化后循环使用；泥浆净化系统布置两套处理能力为500m3/h的泥浆净化器，另外配备两台卧式泥浆沉降离心机，以提高泥浆的净化效果。

铣槽机铣削槽孔时，铣头中的泥浆泵将孔底的泥浆输送至地面上的泥浆净化机，由振动筛除去大颗粒钻碴后（1级净化），进入旋流器分离泥浆中的粉细砂（Ⅱ级净化），最后经卧式泥浆沉降离心机分离粉细粘粒（Ⅲ级净化），净化后循环使用；如净化后的泥浆黏度指标降低，则适当掺加新浆进行调整；如黏度指标太高，则加入分散剂调整；经处理后仍达不到标准的泥浆作废弃处理。

2.5槽壁加固
当车站范围地下水位较高，富含深厚砂层或淤泥质地层，且存在上软下硬等不良地质时，为了确保地下连续墙顺利成槽，常采用深层搅拌桩对槽壁进行加固，防止成槽过程中发生塌孔，并起到围护结构止水效果。

在二沙岛站初步设计方案中，地连墙两侧均采用准
600@450单轴搅拌桩加固，加固深度为穿透粉细砂，进入粉质黏土层不少于1m。

地连墙采用单轴搅拌桩进行加固，对单轴搅拌桩施工精度要求较高，若单轴搅拌桩侵入地连墙范围，采用液压抓斗成槽困难，影响成槽进度；若搅拌桩远离地连墙边线，在成槽过程中搅拌桩与地连墙间土体势必发生坍塌，造成地连墙鼓包侵限质量缺陷，土方开挖阶段需对侵限部分进行凿除。

在综合考虑成槽效率、成槽质量及地连墙防渗漏措施后，本车站取消单轴搅拌桩槽壁加固，调整为在地连墙接缝处基坑外采用两根准600@450双管高压旋喷桩止水，旋喷桩长度为地面至砂层以下0.5m。

旋喷桩施工前需采用地质钻机引孔，引孔深度需穿透导墙及地连墙上部超方混凝土，每米水泥掺量150~200kg，提升速度12~15cm/min。

各项施工技术参数因根据地质情况及工艺性试验确定。

2.6成槽垂直度控制
地下连续墙成槽垂直度要求不大于1/500，液压铣槽机采用两个独立的测斜器沿墙板轴线和垂直与墙板的两个方向进行测量，通过液压铣槽机机载测斜装置，这些设备提供的数据将由车内的计算机进行处理并显示出来，在施工过程中，操作人员可对孔斜情况进行全程动态监测，如出现偏斜，通过铣头上12块液压纠偏板进行纠偏，成槽垂直度最高可控制在1/600。

2.7穿越砂层施工控制
地下连续墙成槽深度范围内分布有厚砂层，且地下水丰富，砂层渗透系数大，成槽时大量地下水涌入，稀释槽段内护壁泥浆危及槽壁安全。

为防止槽壁坍塌，在地下连续墙成槽穿越砂层时，首先控制铣切速度不大于5m/h；同时向导槽内输入新鲜的泥浆，并适当提高泥浆粘度和密度，及时补浆，使槽内泥浆面不低于导墙面0.3m，同时高于地下水位0.5m以上。

2.8成槽工效
1）在挖掘2～9m范围内以粘土为主的土层时，由于该土层土体粘度大、流动性小，易于挖掘，故成槽度快且槽壁稳定性好。

2）在挖掘9～51m范围内含粉质粘土、粉砂的土层，特别是在流沙层时，每次抓斗只能携带很少的土体，成槽速度降低，该土层的槽壁稳定性也不如粘土层，根据检测，本次成槽试验槽壁最大的偏差就出现在该土层范围。

3）在挖掘51～53m极为密实的砂层时，挖掘工作异常困难，成槽速度严重降低。

4）在挖掘53～61.5m的粉质粘土层时，由于该层土体的性质更偏于粘土，粘性较大，因此成槽速度明显提高，且槽壁稳定性也比较良好。

结语
总而言之，在对地下连续墙施工时，施工环境、地质条件、周边建筑等外界因素都会对其产生一定的干扰，所以，整个施工过程可能出现很多未曾遇见或令人措手不及的问题。

为有效减少甚至避免地下连续墙出现渗水问题，施工人员在施工过程中，所以要根据本工程的实际选择材料，还要制定实用、有效，且与本工程相匹配的连续墙接头防渗漏处置措施。

施工人员也要善于发现问题，认真积累总结经验，在丰富自我经验的同时进一步提高施工质量，为今后的施工问题处置提供参考经验。

参考文献
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[2]刘志华,周山.地下连续墙施工技术难点的分析及处理措施[J].葛洲坝集团科技,2007(3):18-20.
[3]安俊宇.地下连续墙塌槽原因分析及处理措施[J].施工技术，2010，(66):375-376.。