淺談TRD工法在基坑支護工程中的應用

熊　歡，文家剛，胡勵耘

（湖北中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北武漢430081）

淺談TRD工法在基坑支護工程中的應用

熊歡*，文家剛，胡勵耘

（湖北中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北武漢430081）

TRD工法目前在我國較為先進，其應用還未得到普及，目前大部分基坑支護防滲墻采用密集連續(xù)的水泥土攪拌樁（SMW工法），或者采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻兼顧止水，而很少采用TRD工法連續(xù)墻。結(jié)合現(xiàn)有的TRD工法應用的實例，具體介紹了本工法的成墻原理、施工方法以及其應用優(yōu)點。TRD工法有應用過程中有機械高度低、對基坑周圍環(huán)境影響小、止水性好、對地層的適用范圍廣等優(yōu)點。

TRD工法；基坑支護；止水；施工方法；優(yōu)點

1　概述

TRD工法，即等厚度水泥加固土地下連續(xù)墻工法，其基本原理是以鏈鋸式刀具為主要機具，在插入地基過程中鏈具式刀具與主機連接，回旋回旋刀鏈具可進行豎向或橫向移動，進行土體的切割，同時噴射水泥漿液，使之與土拌合硬化。在水泥凝固前，可按設(shè)計間距插入型鋼做為應力加強材料，待水泥土硬結(jié)后形成一道具有一定剛度和強度的型鋼水泥土復合墻。其主要特點是成墻連續(xù)、表面平整、厚度一致、墻體均勻性好。主要應用在各類建筑工程、地下工程、護岸工程、大壩、堤防的基礎(chǔ)加固、防滲處理等方面。

TRD工法由日本20世紀90年代初開發(fā)研制，2007年遼寧撫挖重工機械股份有限公司與日方企業(yè)合作引進“TRD工法”，同年試車成功，命名為CMD850鏈條式成槽機，填補了我國TRD工法機自主化生產(chǎn)的空白。該工法目前在我國較為先進，其應用還未得到普及，我公司長期承接基坑支護設(shè)計及施工業(yè)務，主要采用密集連續(xù)的水泥土攪拌樁（SMW工法）、鋼筋混凝土地下連續(xù)墻兼顧止水以及放坡掛網(wǎng)噴錨等方法，而很少采用TRD工法連續(xù)墻。前不久，我公司又對這一工藝進行了探討和學習，并有機會進行了大但的工程實踐，取得了滿意效果，總結(jié)了稀有寶貴的經(jīng)驗。

2　工程背景

2.1工程概況

中國冶金地質(zhì)總局中南局科技綜合樓項目，擬建場地位于青山區(qū)和平大道建設(shè)二路路口。擬建場地占地面積約為12350m2，該項目由26層辦公樓、5層裙樓及3層地下室組成，辦公樓高度為100m。擬建建筑物為框架結(jié)構(gòu)和框架—核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為樁基礎(chǔ)?；又ёo有3層地下室，基坑深度為13.9m，周長約為420.7m，面積約為9912m2。該基坑選用鉆孔灌注樁作為支護樁，鉆孔灌注樁外圍采用TRD將其包圍，TRD進入強風化砂質(zhì)泥巖層，起到止水作用，并且在TRD墻里面插入工字鋼，為支護樁分擔一定的側(cè)向剪力，起到一定的支護作用。

TRD連續(xù)墻厚度為800mm，水泥滲量為25%，品種為P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為1.2～1.5。墻體進入砂質(zhì)泥巖強風化層0.5m，深度約為48.5m。

2.2工程地質(zhì)

根據(jù)業(yè)主提供的勘察和設(shè)計資料，本施工場地內(nèi)分布的地層性質(zhì)如下：

擬建場地屬拆舊建新場地，地面平坦，地勢開闊，地面標高介于21.2～21.5m之間。地貌上屬于長江一級階地。

擬建場地場區(qū)內(nèi)覆蓋層為一套達50～60m的第四系全新統(tǒng)沖洪積地層，具有典型的二元結(jié)構(gòu)，下伏基巖為志留系泥巖。場地土層由上至下為：

①人工填土（Qml）；②粉質(zhì)粘土（）；③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（）；④-1粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層（）；④-2粉砂（）；④-3粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層（）；⑤-1粉細砂（）；⑤-2細砂（）；⑥卵石（）；⑦-1強風化砂質(zhì)泥巖（S）；⑦-2中風化砂質(zhì)泥巖（S）。

2.3水文地質(zhì)

本場地地下水有2種類型：上層滯水及下部承壓水。

第一類地下水為上層滯水，主要賦存于表層雜填土中，大氣降水、地表水和生活用水滲入是其主要的補給來源，無統(tǒng)一自由水面，水量與周邊排泄條件關(guān)系密切。第二類地下水主要賦存于下部粉土、粉質(zhì)粘土、粉砂互層及砂性地層中，與長江水體具備密切的水力密切，水量豐富，其上覆第③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層為相對隔水頂板，下伏泥巖為相對隔水層底板。

3　施工方法

即先用刀頭豎向切割土體鉆進，邊鉆進邊噴射水泥漿液，到達指定深度后，再橫向切割鉆進，邊鉆進邊噴射水泥漿液，使水泥與土體充分抖合固結(jié)，形成一道完整無縫的止水抗?jié)B的地下連續(xù)墻。根據(jù)設(shè)計需要，可在指定位置按指定間距吊放插入工字鋼，使TRD具備一定的抗剪強度。TRD工法施工流程如圖1所示。

圖1　TRD工法施工流程圖

4　施工準備

4.1場地回填平整

TRD攪抖機施工前，必須先將場地進行平整，清除連續(xù)墻中心線2側(cè)2m范圍內(nèi)的地表及地下障礙物，施工場地路基承重荷載以能行走100t吊車為基本。應提前挪移施工電纜、管線等，為TRD機讓出施工空間。

4.2測量放線

根據(jù)甲方提供的坐標基準點，按照設(shè)計圖進行放樣定位及高程引測工作，并做好永久或臨時標志。測量放線復核無誤后，進行施工。

4.3開挖溝槽

根據(jù)連續(xù)墻中線，采用0.6m3反鏟挖機進行溝槽開挖，并清除地下障物，挖出的殘土應及時處理，保證TRD機能正常工作，并且達到文明施工要求。

4.4導向定位型鋼設(shè)置

在平行溝槽方向設(shè)置導向定位型鋼，規(guī)格為500mm×300mm，長度根據(jù)實際需要調(diào)整，定位型鋼必須放置固定好，采用型鋼定位卡定位，必要時可進行點焊相互連接固定。

5　TRD工法機施工

5.1TRD工法機就位

TRD工法機在進場前應提供設(shè)備合格證及年檢合格證，以確保機械能正常運轉(zhuǎn)。測量員根據(jù)業(yè)主提供的坐標控制點和設(shè)計圖紙，測放出連續(xù)墻的各個角點，并用白灰灑出中線。

在準備工作就緒后，由指揮員指揮樁機就位，移動前看清上、下、左、右各方位的情況，發(fā)現(xiàn)障礙物及時清除，樁機移動結(jié)束后，應認真檢查定位情況并及時糾正。在移動至待開挖的位置后停止，然后伸出腳架，樁基應平穩(wěn)、平正，并采用全站儀檢查樁機的垂直度。

5.2攪拌及注漿

主機控制旋轉(zhuǎn)回旋刀鏈回轉(zhuǎn)，并垂直向下切割，邊切割邊注入水泥漿液。每節(jié)刀箱的標準長度為3.5m，每向下切進3.5m深度后，接一節(jié)刀箱，繼續(xù)下切，直至達到設(shè)計的深度（本背景工程約為48.5m）。然后刀架沿著滑槽進行水平向移動，使刀箱鏈完成水平切割，并且邊切割邊注入水泥漿液。即形成一道完整、連續(xù)的水泥土攪拌墻。

在掘進過程中，要采用挖掘液護壁，挖掘液要事先拌制，采用鈉基膨潤土和水拌制。每1000kg水，放入50～300kg膨潤土攪拌。

水泥漿液要事先攪拌，水泥滲量為25%，品種為P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為1.2～1.5，水泥漿液的流動度控制在150～280mm。

5.3型鋼插入

型鋼使用前，根據(jù)型鋼設(shè)計標高和實際地面標高，計算出所需吊筋長度，然后焊上吊筋，每根吊筋實際長度應略高于理論長度，以便吊放完畢后墊墊塊進行高度調(diào)節(jié)。計算出吊筋的直徑以及焊接長度，確保起吊過程中的安全。

在TRD工法機快完成一個施工段時，用100t吊車裝好吊具和固定鉤，然后起吊型鋼，待成墻完畢后，在設(shè)計的位置插入型鋼。插入過程中必須保持垂直，用線錘校核其垂直度。在溝槽定位型鋼上，事先設(shè)好待插入型鋼的定位卡，并且要牢固、水平，必要時可用點焊與定位型鋼連接固定。將待插入型鋼沿著定位卡，慢慢往下插入水泥土攪拌墻內(nèi)。然后根據(jù)業(yè)主提供的水準點高程，利用水準儀測量出型鋼的實際高程，再進行高度調(diào)節(jié)，使其達到實際的高程位置，并在吊筋的插桿上墊上墊塊。

待水泥土凝結(jié)后，形成一道型鋼水泥土復合地下連續(xù)墻。

5.4殘土處理

挖出來的殘土為淤泥土，直接外運將會從車內(nèi)滲出污染路面。應事先預留一塊區(qū)域，專門用于堆積開挖出來的殘土，待其干燥到一定程度后，用出土車運輸?shù)綀鐾庵付ǖ攸c。場區(qū)道路上掉落的廢土，每天派清潔工進行清掃。廢土外運時，在施工現(xiàn)場出入口，安排保潔人員沖洗車輛，重點是將輪胎沖洗干凈，以免軋臟公路，若有泥土帶出至場區(qū)外的路面，即時派人清理沖洗，做到文明環(huán)保。

6　TRD工法在基坑支護應用過程中的優(yōu)點

TRD工法在國內(nèi)較為先進，該工法應用在基坑支護工程中，主要作用是止水防滲，相比傳統(tǒng)的密集水泥土攪拌樁（SMW工法），有如下優(yōu)點：

（1）機械高度低。穩(wěn)定性好，較安全，不易發(fā)生傾倒等安全事故；降低了機器運作對空間的要求；縮短了機器拼裝時間。

（2）對基坑周圍環(huán)境的影響小?；匦毒咴诘叵虑懈钭鳂I(yè)，噪聲低，震動小，對環(huán)境的污染小。

（3）止水性好。地下土與水泥漿液在回旋刀鏈具的切割攪拌作用下，充分混合，并且成墻過程連續(xù)，無論在縱向還是橫向，沒有任何接縫，大大提高了圍護的止水性。

（4）對地層的適用范圍廣?？蛇m用于粘土層、粉土層、砂礫層、卵石層以及強風化的泥巖或砂巖。具有很強的切割能力，能將地底下的障礙物有效地切穿，具有廣泛的適用空間。

7　結(jié)語

本次TRD工法在基坑支護工程中的應用，使我公司在此施工工藝方面積累了實踐經(jīng)驗，由于TRD的適用范圍較廣，通過此次工程經(jīng)驗，我們會對該工藝進行更深入的學習和研究，通過實施更多的工程項目掌握工藝特點，并從多方面進行優(yōu)化和完善，力爭達到更好的經(jīng)濟和社會效益。

［1］JGJ120-2012建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］JGJ33-2012建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程［S］.

［3］GB50202-2013建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

TU47

B

1004-5716（2016）07-0199-03

2015-07-14

2015-07-15

熊歡（1988-），男（漢族），湖北武漢人，助理工程師，現(xiàn)從事地基基礎(chǔ)施工工作。