TRD工法在深基坑工程中的應(yīng)用

1、Word文檔 TRD工法在深基坑工程中的應(yīng)用 TD工法又稱等厚度水泥土攪拌墻技術(shù)，是一種新型的水泥土攪拌墻施工工藝;該方法將傳統(tǒng)的垂直軸螺旋鉆桿水平分層攪拌方式變革為水平軸鋸鏈?zhǔn)角懈钕溲貕w深度垂直整體攪拌方式。主機(jī)動力箱液壓馬達(dá)驅(qū)動鋸鏈?zhǔn)角懈钕洌懈钕浞侄谓娱L、挖掘至設(shè)計墻底標(biāo)高后，再橫向持續(xù)推動，同時在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其與成墻深度范圍內(nèi)原位土體充分混合攪拌，構(gòu)筑成高品質(zhì)的水泥土攪拌墻。TD工法攪拌充分、勻稱，墻體連續(xù)無冷縫，也可插入型鋼以增加攪拌墻的剛度和強度，適用于各種土層，在一般的砂土層中施工最大深度60m，攪拌墻厚度達(dá)450900 mm。自20世紀(jì)90年月我國引入TD

2、工法以來，眾多專家、學(xué)者對其在基坑中的應(yīng)用進(jìn)行了討論;其中王曉南、余偉等探討了TD工法在深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用并提出了深基坑支護(hù)討論的進(jìn)展方向;黃成在杭州某深基坑支護(hù)工程中對比分析了TD工法和SMW工法的支護(hù)效果，探討了TD工法的止水性能;楊林德、鐘才根、潘軍、廖瑛、朱曉宇等分別對包括TD工法在內(nèi)的不同基坑支護(hù)形式的位移、變形監(jiān)測及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行了討論。本文以天津市民園體育場基坑工程為例，重點介紹了TD工法在天津地區(qū)的應(yīng)用狀況，以期為相關(guān)討論及工程實踐供應(yīng)借鑒。 工程概況 民園體育場南北兩側(cè)為地上3層，西側(cè)為地上2層，東側(cè)地上為1層走廊，中部為標(biāo)準(zhǔn)足球場，擬建體育場整體地下2層，擬采納框架結(jié)構(gòu)

3、、樁基礎(chǔ)。工程場地位于天津市五大道文化旅游區(qū)內(nèi)(見圖1)。 基坑面積約為24 000 m2，周長約為600 m，基坑深度達(dá)10.8512.4 m。本工程特點是基坑四周均緊鄰市政道路，道路以外為14層市重點愛護(hù)建筑，年月久遠(yuǎn)，大都為磚木結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。南側(cè):擬建基坑距大理道用地紅線約4.7 m，距南側(cè)13層建筑物約19.0 m;西側(cè):擬建基坑距衡陽路用地紅線最近處約7.7 m，距西側(cè)14層建筑物最近處約21.7 m;北側(cè):擬建基坑距重慶道用地紅線最近處約10.0 m，距北側(cè)2層建筑物最近處約22.4 m;東側(cè):擬建基坑距河北路用地紅線最近處約9.4 m，距東側(cè)12層建筑物最近處約24.4 m

4、。 此外，基坑周邊管線密集、四周道路、管線及建筑對地面位移、沉降極為敏感，場地狹小，設(shè)計施工難度大，支護(hù)體系變形掌握要求高。 2、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件 2.1工程地質(zhì)條件 依據(jù)該項目工程地質(zhì)勘察報告可知，場地地勢較為平坦。本場地內(nèi)特別性巖土主要為人工填土層(Qml)雜填土(地層編號1)、素填土(地層編號2)及沖填土(地層編號3)。雜填土松散雜亂;素填土土質(zhì)結(jié)構(gòu)性差，土質(zhì)不勻稱;沖填土土質(zhì)總體較軟，土質(zhì)不甚勻稱。特別性巖土對本工程基坑支護(hù)有所影響?；由婕吧疃确秶鷥?nèi)各層土性計算選用指標(biāo)如表1所列，基坑工程場地典型地質(zhì)剖面如圖2所示。 2.2水文地質(zhì)條件 埋深約18.0033.00 m段全新統(tǒng)下組

5、陸相沖積層(Qal)粉土(地層編號2)及上更新統(tǒng)第五組陸相沖積層(Q3eal)粉土(地層編號2)可視為承壓含水層，其下埋深約33.0035.00 m段上更新統(tǒng)第四組濱海潮汐帶沉積層(Q3dmc)粉質(zhì)黏土、黏土(地層編號1)可視為承壓含水層的相對隔水底板。本場地承壓水水頭標(biāo)高按大沽高程0.00 m考慮，25.0 m以上各土層滲透性指標(biāo)如表2所列。 基坑支護(hù)方案 3.1基坑支護(hù)設(shè)計的特點及難點 本工程基坑面積約為24 000 m2，地下二層，開挖深度為10.8512.4 m，屬深大基坑工程。深基坑工程實施過程中受到基坑開挖、降水以及施工動載等很多不確定因素的影響，而且周邊環(huán)境簡單，因此存在很大的風(fēng)

6、險性。 本場地淺層分布有較厚的填土層，其中埋深4.06.5 m處填土以淤泥質(zhì)土為主，流塑軟塑狀態(tài)，對基坑變形不利。埋深6.510.5 m處為較厚粉土層，含水量大，透水性好，給基坑側(cè)壁帶來滲漏隱患，且承壓含水層距基坑底較近，存在承壓水突涌的可能。簡單的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件是本基坑工程設(shè)計中必需重點考慮并賜予妥當(dāng)處理的問題。 本項目位于天津市和平區(qū)五大道風(fēng)景區(qū)，項目周邊四周臨路，道路狹窄，道路以下均埋設(shè)市政管線，道路以外均為老建筑物，年月久遠(yuǎn)，大都為磚木結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。周邊道路、管線及建筑對位移、沉降極為敏感，基坑圍護(hù)及降水設(shè)計中做好對道路、管線及建筑物的愛護(hù)工作是設(shè)計中的重點工作。 3.2

7、基坑支護(hù)方案選擇 依據(jù)以上對本工程基坑支護(hù)設(shè)計特點的分析，結(jié)合工期的要求和市建科委專家評審看法，該基坑支護(hù)方案采納水泥土地下連續(xù)墻(TRD工法)內(nèi)插型鋼+兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的支護(hù)形式。內(nèi)插型鋼施工便利，工期短，型鋼可回收再利用，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。 TRD工法墻厚850 mm，有效高度33.5 m，已隔斷2、2承壓水層，內(nèi)插7003001324的型鋼，間距600 mm。水泥土地下連續(xù)墻(TRD工法)固化劑采納P.O42.5普硅水泥，水泥摻入比不小于25%，水灰比為1.02.0。施工單位依據(jù)現(xiàn)場試成墻結(jié)果可適當(dāng)調(diào)整參數(shù)，以確定合適的施工工藝及參數(shù)，確保施工質(zhì)量。依據(jù)基坑外形采納兩個半圓形、中間加對撐的眼

8、鏡型支撐形式。第一道支撐位于現(xiàn)地表下2.7 m，其次道支撐位于現(xiàn)地表下8.2 m，基礎(chǔ)底板施工完成并回填后，可拆除其次道支撐。施作地下一層外墻時，需在第一道支撐處留洞，待施工至0.00 m時，回填后方可拆除第一道支撐。支撐采納鋼筋混凝土支撐，混凝土強度等級C35。兩道支撐體系桿件截面全都，腰梁截面1200 mm800 mm，環(huán)梁截面2400 mm900 mm，對撐截面1200 mm800 mm，輻射桿截面700 mm800 mm。基坑圍護(hù)平面圖如圖3所示，基坑圍護(hù)典型剖面如圖4所示。 3.3基坑支護(hù)單元計算 圍護(hù)樁內(nèi)力及位移的計算采納平面單元計算的方法。該方法采納朗肯土壓力理論，雜填土及粉土粉

9、砂層采納固結(jié)快剪指標(biāo)，水土分別計算，粉質(zhì)黏土、黏土層采納直剪快剪指標(biāo)，水土合并計算，用彈性抗力法求得計算結(jié)果。對于支護(hù)樁嵌固深度，本設(shè)計主要通過基坑的抗傾覆平安性和整體穩(wěn)定平安性來確定。計算軟件為同濟(jì)啟明星(frws7)?；又ёo(hù)的計算模型如圖5所示，每沿米墻寬的內(nèi)力位移計算結(jié)果如圖6所示。由以上計算結(jié)果可以看出，樁身最大水平位移32.4 mm，可滿意周邊環(huán)境對變形的要求。彎矩和剪力均能滿意型鋼承載力要求。 4.1監(jiān)測方案 該項目進(jìn)行了基坑周邊管線、道路變形(沉降、位移)監(jiān)(沉降、水平位移、傾斜、裂縫)監(jiān)測;支護(hù)樁深層水平位移、垂直位移及裂縫監(jiān)測;支撐體系變形(沉降、水平位移及裂縫)監(jiān)測;支撐

10、體系內(nèi)力監(jiān)測;立柱水平位移和沉降監(jiān)測等多項監(jiān)測。本文僅對道路沉降和支護(hù)樁深層水平位移監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行敘述和分析。 結(jié)合四周的環(huán)境狀況所確定的測點布置方案如圖7所示。 4.2監(jiān)測結(jié)果及分析 選取較典型的4#點和14#點樁身水平位移曲線進(jìn)行分析，圍護(hù)樁頂P14點水平位移較大，達(dá)41.4 mm，略大于計算值32.4 mm。坑邊地面消失裂縫并產(chǎn)生沉降，約30.040.0 mm，由于距道路較遠(yuǎn)，并未對鄰近道路管線等造成影響;其他觀測點最大位移均在20.0 mm左右，小于計算值，對環(huán)境影響不大。 局部樁頂變形較大有三方面的緣由，一是淺部人工填土較厚，場地經(jīng)過翻槽處理后土體結(jié)構(gòu)性比預(yù)估的要差;二是第一道支撐位于

11、樁身3.5 m處，第一步挖土支護(hù)樁處于懸臂狀態(tài)，挖掘機(jī)開挖起始處樁頂變形大于計算值，后期開挖變形疊加導(dǎo)致樁頂變形較大;三是型鋼剛度較小，抗彎抗變形力量相對較差。 水泥土連續(xù)墻止水效果良好，整個基坑開挖及施工過程中無滲漏水現(xiàn)象，基坑側(cè)壁干爽;深層承壓水已隔斷，且隔斷效果良好，降水未對周邊環(huán)境造成不良影響，周邊建筑物及道路無明顯沉降。 5、結(jié) 論 (1)該項目坑深10.8512.4 m。周邊環(huán)境簡單，需要愛護(hù)的道路及建筑物較多，市重點愛護(hù)建筑物年月久遠(yuǎn)，大都為磚木結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差;采納TRD工法樁內(nèi)插型鋼，兩道混凝土支撐，支護(hù)效果良好。 (2)TRD工法止水效果良好，有效隔斷深層承壓水層，基坑側(cè)壁無滲漏現(xiàn)象，止水降水效果良好，確保了已有建筑物、道路和管線的正常使用。通過該實例說明，TRD工法用作止水帷幕，適用于深大基坑存在較厚粉土粉砂層或地下水賦存條件簡單