渠式切割深層攪拌地下水泥土連續(xù)墻（TRD工法）新技術(shù)

渠式切割深層攪拌地下水泥土連續(xù)墻（TRD工法）新技術(shù)摘要：TRD工法又稱為“深層地下水泥土連續(xù)墻工法”或“渠式切割深層攪拌地下水泥土連續(xù)墻工法”，作為一種無縫水泥土墻具有極佳的止水效果，可插入不同類型芯材從而兼具擋土功能，可取代地連墻、灌注樁、三軸攪拌樁（SMW工法）等圍護結(jié)構(gòu)，廣泛適用于地下室開挖、地鐵、隧道、水庫、圍堰、填埋場等地下空間的開發(fā)。一、TRD工法工藝簡介如圖1所示，TRD機將滿足設(shè)計深度的附有切割鏈條以及刀頭的切割箱插入地下，在進行縱向切割橫向推進成槽的同時，向地基內(nèi)部注入水泥漿已達到與原狀地基的充分混合攪拌，在地下形成等厚度水泥土連續(xù)墻，起到止水的功能；可以加入添加劑，形成土體治污防滲墻，起到高級別防滲的功能；可以插入H型鋼等芯材，形成剛性擋土墻，起到擋土的功能。圖1TRD工法系統(tǒng)組成及施工示意圖TRD工法施工三步施工法：第一步橫向前行時注入切割液切割，一定距離后切割終止；主機反向回切（第二步），即向相反方向移動；移動過程中鏈式刀具旋轉(zhuǎn)，使切割土進一步混合攪拌，此工況可根據(jù)土層性質(zhì)選擇是否再次注入切割液；主機正向回位（第三步），箱式刀具底端注入固化液，使切割土與固化液混合攪拌。施工主要工藝流程圖如下：機械組裝﹥放樣復(fù)核﹥樁機定位﹥打入切割箱﹥先行挖掘（注入切削液）﹥回撤挖掘﹥攪拌成墻（注入固化液）﹥插入H型鋼﹥拔除型鋼。圖2

TRD工法施工步序示意圖二、TRD工法質(zhì)量保證措施2.1

TRD墻體攪拌施工為確保工程質(zhì)量，達到設(shè)計要求，嚴格按照施工設(shè)計圖控制生產(chǎn)要素及施工過程：2.1.1原材料質(zhì)量控制措施（1）到場材料必須具有符合要求的合格證書等相關(guān)材料，復(fù)試合格后方可用于工程。（2）水泥應(yīng)符合規(guī)范要求，到工地后必須進行復(fù)檢，檢驗合格的方可使用，水泥在運輸和儲存過程中應(yīng)有防雨、防潮措施，變質(zhì)結(jié)塊的水泥嚴禁使用。（3）項目部派有專門材料員，對水泥的采購提前訂購，確保施工期間水泥的供應(yīng)。

（4）無轉(zhuǎn)角處外延不小于500mm，停打回行切割不小于500mm。2.1.2水泥土墻質(zhì)量控制措施（1）施工過程控制，做好施工記錄，要實事求是，嚴禁事后追記。（2）現(xiàn)場技術(shù)員對每幅樁進行標高測量，提前做好記錄，確保鉆進深度達到設(shè)計要求。（3）水泥摻入量及水泥漿液的水灰比控制；檢查數(shù)量：按臺班檢查，每臺班不應(yīng)少于3次；檢查方法：漿液水灰比用比重計抽查；水泥摻入量使用計量裝置檢查。（4）施工過程中停水、停電控制。施工過程中因水電問題導(dǎo)致不能正常施工，停歇時間≥20min時，需要把鉆桿、銑頭提到地面，等水電正常時，在繼續(xù)施工。在提鉆注漿時出現(xiàn)此問題，水電正常后，下鉆至原施工標高以下1—2m處在繼續(xù)注漿提鉆。（5）基坑開挖前檢驗水泥土地下連續(xù)墻強度，強度指標應(yīng)符合設(shè)計要求。墻體強度宜采用漿液試塊強度試驗確定，也可以采用原位鉆芯強度試驗確定。抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總墻段數(shù)的2%。2.2

H型鋼施工H型鋼使用前，在距型鋼頂端處開一個中心圓孔，孔徑約8㎝，并在此處型鋼兩面加焊厚≥12㎜的加強板，加強板尺寸400㎜×300㎜，中心開孔與型鋼上孔對齊。若所需H型鋼長度不夠，須進行拼焊，焊縫應(yīng)均為坡口滿焊，焊好后用砂輪打磨焊縫至與型鋼面一樣平。且根據(jù)設(shè)計要求，本支護結(jié)構(gòu)的H型鋼在達到工況要求后須全部拔出回收。H型鋼在使用前必須涂刷減摩劑，以利拔出；要求型鋼表面均勻涂刷減摩劑。根據(jù)甲方提供的高程控制點，用水準儀直接控制型鋼插入標高。三、TRD工法技術(shù)特點TRD工法具有以下技術(shù)特點：（1）適用范圍廣，整機高度僅10~12m，特別適宜架空高壓線下方等高度受限部位施工，施工深度可達60~90m；（2）超群的設(shè)備穩(wěn)定性，通過低重心設(shè)計，與其他方法相比，機械設(shè)備的高度大大降低，施工安全性提高；（3）高精度施工，在水平方向和垂直方向可以進行高精度施工，且施工微擾動；（4）連續(xù)墻水平方向和深度方向的品質(zhì)都均一，止水性能優(yōu)異，墻體等厚，無縫聯(lián)接；（5）適應(yīng)地層比較廣，對硬質(zhì)地層（硬土、砂卵礫石、軟巖等）具有良好的挖掘能力；（6）通過角度調(diào)節(jié)，可施工斜墻；（7）優(yōu)良的環(huán)保性能，節(jié)省材料。相比于三軸攪拌樁（SMW工法），TRD工法是等厚的連續(xù)墻體，采用鏈條沿刀具轉(zhuǎn)動，帶動水泥土漿上下攪拌，可保證全深度、全斷面水泥土漿均勻性，絕無SMW工法的搭接問題和墻體分層現(xiàn)象，止水效果好（無縫、無缺陷）；相比于地連墻和灌注樁，TRD工法無接縫漏水和樁體開叉問題，且泥漿排放少、施工速度快（一晝夜施工10~20延米）、成本節(jié)約（造價降低20%~50%）。TRD工法將外摻劑（水泥、膨潤土等）與地基土原位攪拌，無需額外設(shè)置外摻劑攪拌池，無需對已攪拌水泥土漿取灌，減少外摻劑溢出污染，對土體充分切割攪拌確保與外加劑均勻拌合，墻體不含土體團塊，提高抗?jié)B性。TRD工法實時隨鉆測量，全過程全自動垂直度控制，采用激光經(jīng)緯儀控制墻體中心線，誤差±25mm以內(nèi)。施工安全便利施工微擾動適應(yīng)復(fù)雜地層施工質(zhì)量均一、整體性好施工插入芯材：剛度大、可回收圖3

TRD工法技術(shù)特點四、TRD工法應(yīng)急措施1、施工現(xiàn)場應(yīng)配備一定數(shù)量的搶險設(shè)備和材料（如砂袋、水泥、噴漿機、鋼筋、水玻璃等）。2、整個基坑土方開挖及地下室施工過程中，每天24小時應(yīng)有專人注意觀察各階段圍護墻是否有水滲出，如有應(yīng)立即采取堵漏或外排水措施。3、施工期間如出現(xiàn)地下水位高于基坑底面，影響施工或基坑安全，則應(yīng)根據(jù)實際情況增加排水措施。4、現(xiàn)場應(yīng)配備砂袋、鋼管、水泥、挖掘機、推土機、鋼筋、水玻璃、高壓注漿機等。

5、應(yīng)急小組成員在土方開挖期間晝夜值班，配合基坑監(jiān)測工作，進行基坑周邊的巡查，為預(yù)防突然坍塌事件事件，保證工程質(zhì)量及人身安全。施工現(xiàn)場配備足夠數(shù)量的松木樁、型鋼、快干水泥堵漏王、沙包等材料，現(xiàn)場配備充分可隨時調(diào)遣的勞動力和機械設(shè)備，電工分批輪流值班。6、若支護樁間出現(xiàn)滲漏水、土流失，如漏點不大，可采用導(dǎo)管引流后用高強快凝素混凝土封堵；對漏點較大時可采用鋼絲網(wǎng)噴射混凝土封堵或先采用木樁強行打入兩樁縫隙再澆快凝混凝土封堵；當(dāng)水土流量較大時，除采取前述方法外，再灌注速凝漿液等措施對圍護體補強，阻止水土流失。五、安全生產(chǎn)、文明施工、環(huán)境保護保證措施1、現(xiàn)場成立安全生產(chǎn)文明施工領(lǐng)導(dǎo)小組，落實建設(shè)方各項指令，解決遇到的問題和部署施工；2、進入施工現(xiàn)場必須帶好安全帽，泥漿池、排污池四周設(shè)置圍欄，欄桿材料選用腳手架，防護高度應(yīng)有一米左右。泥漿泵架設(shè)在泥漿池中的長枕木上，操作區(qū)搭設(shè)木板等操作臺，設(shè)扶手欄桿，并保持干凈，防止操作人員滑入泥漿池中；3、及時清運廢漿、渣土、垃圾，清運廢漿、渣土、垃圾時應(yīng)設(shè)置可靠的防止滴漏飛揚的措施，并盡可能安排在晚間進行；4、為保持環(huán)境衛(wèi)生，避免運土車發(fā)生遺灑，自卸車采用有頂蓋式，并在出口處鋪墊濕草袋，防止泥土被帶出，同時利用高壓水泵沖洗車身。六、TRD工法典型工程案例6.1工程概況該項目為大型購物中心，地上4層，設(shè)3層（局部兩層）地下室，采用機械鉆孔樁基礎(chǔ)?；娱_挖深度15.1m（局部11.5m），平面接近長方形，長邊約224m，短邊約81m，周長約600m，平面面積約20000m2。場地西側(cè)和南側(cè)為住宅樓（27~33層，一層地下室，采用鉆孔樁基礎(chǔ)），本項目地下室外墻與住宅樓的距離為12~20m。場地北側(cè)和東側(cè)為城市道路，地下室外墻往東30m外為地鐵2號線盾構(gòu)隧道。地下室于東北角與地鐵出入口連接。6.2水文地質(zhì)條件地表以下11m為素填土和粉質(zhì)粘土，其下依次為中砂、粗砂、礫砂、強風(fēng)化砂礫巖、中風(fēng)化砂礫巖等。粉質(zhì)粘土層為灰黃或灰褐色，軟~可塑，韌性和干強度中等，搖震反應(yīng)無，全場均有分布。砂層飽和，稍密~中密，成分以石英和云母為主，滲透系數(shù)為0.05~0.12cm/s。砂礫巖為紫紅色，粗粒結(jié)構(gòu)，厚層狀結(jié)構(gòu)。泥質(zhì)膠結(jié)，礦物成分主要有石英、長石、巖屑等，屬軟質(zhì)巖，巖石泡水易軟化，失水易干裂。對工程影響較大的地下水位賦存于砂土中的孔隙性潛水，勘探期間測得穩(wěn)定地下水位埋深10.0~13.8m，地下水與贛江水力聯(lián)系密切，汛期接受贛江補給且具有一定的微承壓性質(zhì)。6.3圍護方案項目支護方案采用850厚水泥攪拌連續(xù)墻（TRD）內(nèi)插H700×300×13×24型鋼兼作圍護結(jié)構(gòu)和止水擋土帷幕，考慮其主要土層為粗砂，樁底進入強風(fēng)化粉砂巖，基坑挖深15m，TRD帷幕深22~25m（如圖4和圖5所示）。圖4

項目圍護結(jié)構(gòu)剖面圖圖5項目現(xiàn)場照片6.4工藝優(yōu)勢1）本項目中，TRD水泥土墻均勻等厚成墻。作為止水帷幕，滲透系數(shù)小于3×10-7cm/s，本工程全周期中未出現(xiàn)墻體破裂漏水情況，有效起到止水作用。2）型鋼間距600mm，使用復(fù)雜地層施工新工藝，可以使型鋼圍護樁底插入強風(fēng)化粉砂巖，具有較高安全冗余度，基坑全壽命周期側(cè)