馬普昌

摘要：杭州地鐵建設(shè)過(guò)程中，在杭州市西湖區(qū)轉(zhuǎn)塘區(qū)域地連墻施工中遇到②-41粘質(zhì)粉土層，該地層有機(jī)物含量高、滲透系數(shù)小、壓縮系數(shù)大、承載力低，在受到振動(dòng)后，會(huì)產(chǎn)生搖振反應(yīng)，易液化，導(dǎo)致連續(xù)墻成槽過(guò)程中，槽壁難以穩(wěn)定，成槽困難。

這種搖振反應(yīng)迅速的粘質(zhì)粉土層目前只有杭州轉(zhuǎn)塘區(qū)域才遇到，對(duì)地下連續(xù)墻施工造成很大的難題，以后很有可能會(huì)碰到類(lèi)似的情況，目前采用最多的方案是槽壁加固和槽段提前降水再成槽，但針對(duì)不同地質(zhì)槽壁加固方案和其他處理措施并不具體詳細(xì)，通過(guò)本次研究，來(lái)確定一套有針對(duì)性的槽壁處理方案。

關(guān)鍵詞：搖振反應(yīng);振動(dòng)液化;粘質(zhì)粉土;槽壁穩(wěn)定

1 工程概況

楓樺西路站為地下兩層島式車(chē)站，車(chē)站長(zhǎng)188m，設(shè)2組風(fēng)亭、4個(gè)出入口。主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段寬21.3m，端頭井基坑寬25.4m。標(biāo)準(zhǔn)段基坑深16.334m，端頭井基坑深17.865～18.216m。0.8m厚地下連續(xù)墻共78幅，采用鎖口管接頭，深27～32.5m。

2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

2.1 工程地質(zhì)

楓樺西路站開(kāi)挖地層自上而下分別為①1雜填土、②3-1粘質(zhì)粉土、②4粘質(zhì)粉土、②4-1粘質(zhì)粉土夾粘性土、⑤3-1粘質(zhì)粉土，結(jié)構(gòu)底板大部分位于⑤3-1粘質(zhì)粉土層，局部位于（2）4-1粘質(zhì)粉土夾粘性土層，墻趾位于（30）3中風(fēng)化石英砂巖、樁底位于（30）2強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖。

2.2 不良地質(zhì)作用

本工程的主要不良工程地質(zhì)問(wèn)題為場(chǎng)地淺部②4層粘質(zhì)粉土、②4-1粘質(zhì)粉土夾粘性土等粉砂性土地震輕微液化、流土、管涌、工程振動(dòng)液化等。

3 施工方案確定與對(duì)策實(shí)施

3.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

經(jīng)過(guò)連續(xù)墻成槽槽段的跟蹤調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：

1、成槽出土量嚴(yán)重超設(shè)計(jì)出土量。

2、成槽土質(zhì)受振動(dòng)易液化，產(chǎn)生搖振反應(yīng)。

3、墻體普遍塌孔，且塌孔率較大。

4、成槽過(guò)程中，受槽壁塌孔影響，地面有略微沉降和開(kāi)裂。

5、成槽過(guò)程中，拌制泥漿泥皮形成時(shí)間較長(zhǎng)。

3.2 原因分析

在充分了解項(xiàng)目人員、資源配置的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和本工程地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)地連墻成槽進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和試驗(yàn)檢測(cè)，深入探討、分析影響連續(xù)墻成槽塌孔率的末端因素，確定了如下原因：

主要因素一：漿液粘度過(guò)小，形成泥皮時(shí)間較長(zhǎng)。

主要因素二：成槽機(jī)提升、下降速度過(guò)快。

主要因素三：土層受振動(dòng)，產(chǎn)生搖振反應(yīng)，易液化。

3.3 制定對(duì)策

針對(duì)上述3條影響地下連續(xù)墻成槽塌孔率的主要原因，從有效、可行、經(jīng)濟(jì)及可靠等多角度出發(fā)，按照如下原則制定了如下對(duì)策：

3.4 對(duì)策實(shí)施

對(duì)策實(shí)施一：調(diào)整漿液配合比，降低成槽塌孔率。

按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，成槽泥漿配合比控制在膨潤(rùn)土5%～7%。純堿0.2%～0.4%。CMC 0.05%～0.15%為準(zhǔn)。制備泥漿的水選用純凈的自來(lái)水。

為降低成槽塌孔率，分別采用三種配合比進(jìn)行測(cè)試。

①、膨潤(rùn)土、純堿、CMC比例為：5%：0.2%：0.05%

②、膨潤(rùn)土、純堿、CMC比例為：6%：0.3%：0.1%

③、膨潤(rùn)土、純堿、CMC比例為：7%：0.4%：0.15%

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，膨潤(rùn)土、純堿、CMC配制調(diào)整為膨潤(rùn)土6%，純堿0.3%，CMC 0.1%，粘度為24s時(shí)，實(shí)際出土量與設(shè)計(jì)出土量相比較，成槽塌孔率有所下降。

目標(biāo)檢查：嚴(yán)格控制漿液粘度為24s，確保成槽塌孔率降至60%。施工中落實(shí)到位。

對(duì)策實(shí)施二：根據(jù)成槽塌孔率，實(shí)時(shí)調(diào)整成槽機(jī)下降、提升速度。

由于成槽機(jī)下降、提升速度過(guò)快，導(dǎo)致槽壁受沖擊力較大，槽壁受擾動(dòng)較大，成槽塌孔率增加。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，提升速度≤0.4m/s，下降速度≤0.6m/s，成槽塌孔率明顯下降。

目標(biāo)檢查：經(jīng)過(guò)措施二的實(shí)施，在嚴(yán)格控制成槽機(jī)提升速度：0.4m/s，下降速度：0.6m/s前提下，通過(guò)實(shí)際出土量與設(shè)計(jì)出土量比較，塌孔率降至52%。在后期成槽中嚴(yán)格執(zhí)行并落實(shí)到位。

對(duì)策實(shí)施三：增加連續(xù)墻兩側(cè)槽壁保護(hù)

針對(duì)該地層連續(xù)墻施工困難，就目前施工狀況、地質(zhì)條件、解決方案進(jìn)行分析，決定在連續(xù)墻內(nèi)外兩側(cè)增加槽壁保護(hù)，設(shè)置兩排φ850@600三軸攪拌樁，且在施工時(shí)，內(nèi)外側(cè)攪拌樁加固各侵入連續(xù)墻施工區(qū)域50mm。

目標(biāo)檢查：通過(guò)對(duì)5幅連續(xù)墻成槽過(guò)程進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)分析，經(jīng)加固后，成槽壁塌孔率降至20%，槽壁趨于穩(wěn)定。

4 效果檢查

4.1 成墻效果檢查

4.1.1 通過(guò)增加漿液粘度、減小成槽速度、增加槽壁保護(hù)，續(xù)墻成槽塌孔率大大降低，槽壁趨于穩(wěn)定。為后續(xù)的主體結(jié)構(gòu)基坑開(kāi)挖時(shí)，降低基坑滲漏水風(fēng)險(xiǎn)、施工質(zhì)量都得到很好的保證。

4.1.2 通過(guò)成槽塌孔率出土量統(tǒng)計(jì)，找到了本次施工環(huán)境的最佳施工方法，技術(shù)人員全過(guò)程跟蹤指導(dǎo)，制定的對(duì)策得到了很好的實(shí)施。

4.2 時(shí)間效益

4.2.1 通過(guò)此次研究，增加槽壁保護(hù)，平均每幅連續(xù)墻成槽時(shí)間減少3小時(shí)。4.2.2 通過(guò)對(duì)增加漿液粘度，較少泥皮形成時(shí)間，有效控制成槽塌孔率，確保槽壁穩(wěn)定，保證了連續(xù)墻施工質(zhì)量。4.2.3 對(duì)成槽速度進(jìn)行調(diào)整，有效減少槽壁擾動(dòng)，保證了施工的連續(xù)性。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益。成槽槽壁穩(wěn)定的有效控制，成墻質(zhì)量的提高，單從混凝土消耗方面對(duì)成本進(jìn)行預(yù)測(cè)，節(jié)約成本78.624萬(wàn)元。

4.4 社會(huì)效益。成槽槽壁的穩(wěn)定有效降低，保證了成墻質(zhì)量，基坑開(kāi)挖得到保障，在安全生產(chǎn)方面前進(jìn)了一大步，有利于高速度、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的施工，得到了業(yè)主一致好評(píng)。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次搖振反應(yīng)迅速粘質(zhì)粉土層中槽壁穩(wěn)定施工技術(shù)研究，提高了連續(xù)墻在該地層施工中的控制水平，增強(qiáng)了施工中運(yùn)用質(zhì)量管理方法解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)：

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[3] GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

（作者單位：中鐵隧道局集團(tuán)有限公司市政工程公司）