浅谈TRD在地铁明挖车站中的运用

浅谈TRD在地铁明挖车站中的运用

邹宝堃

（中铁十二局集团第二工程有限公司山西太原030032）

【摘要】TRD(等厚度水泥土搅拌墙)工法是一种能在各类土层和砂砾石层中连续成墙的成套设备和施工方法，可作为深基坑围护的止水帷幕结构,具有施工深度大、止水效果好等特点，本文结合富水地铁明挖车站，止水帷幕采用TRD工法的运用及取得的成效进行论述，以供参考。

【关键词】TRD工法；止水帷幕；明挖车站；抗渗

【中图分类号】U231【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）10-0144-02

1.选题背景

庙头站为青岛地铁1号线第35座车站。车站长283.4m，为地下两层双跨矩形框架结构，标准段底板埋深约17.5m，基坑宽度20.1m，顶板覆土3.2m～3.8m。

车站开挖范围自上而下地层分别为素填土、粉质粘土、粗砾砂、黏土。车站底板位于粗砾砂层中，车站地层赋水性好，地下水位6m。车站采用明挖法，围护结构采用Φ1000@1400钻孔桩+钢支撑，止水帷幕采用850mm等厚的TRD水泥土搅拌墙。

2.工程重难点

2.1富水地层抗渗要求

车站地层属于中等～强透水层，富水好。勘探期间地下水稳定水位埋深：5.7～9.8米，绝对标高：2.36～5.74米，水量较大，对TRD水泥土搅拌墙止水提出了一定的要求，墙体抗渗系数应≤10-7cm/s，若达不到要求将造成基坑渗漏。

2.2施工逢及冷逢处理

（1）TRD水泥土搅拌墙的施工分段一般为10米，施工过程中存在接缝；

（2）部分位置受管线迁改影响，施工时需要跳段作业，存在冷缝；

（3）车站拐角部位提刀时间长也会产生相应的冷缝。

施工缝及冷逢均属于止水薄弱环节，基坑开挖时属于易渗漏、涌水区域。

3.施工工艺及控制要点

3.1工法原理

TRD施工时向地下插入切割机至设计成墙深度，主机沿成墙方向横向移动，带动切割刀具横向切割地层形成槽段，搅拌土体后再向槽段内注入固化液，同时将固化液与土体均匀搅拌混合，形成一道等厚、连续的水泥土地下连续墙，以达到帷幕止水的效果。

3.2施工工艺

止水帷幕水泥掺量不小于20%，采用P.042.5级普通硅酸盐水泥，水灰比采用1.2～1.5，土体容重实测为1.8t/m3。等厚度水泥土搅拌墙建造工序采用3循环的方式，即切割箱钻至设计深度后，首先通过切割箱底端注入高浓度的膨润土浆液(挖掘液)进行先行挖掘地层一段距离（8～12m）与原位土体进行初次混合搅拌，再回撤挖掘至起始点后，拌浆后台更换水泥浆液(固化液)，通过压浆泵注入切割箱底端与挖掘液混合泥浆进行混合搅拌、固化成墙。

3.3控制要点

（1）施工前应掌握场地地质及环境资料，查明不良地质及地下障碍物的详细情况，编制施工组织设计方案，制定应急预案。清除地下的瓦砾、废管、木桩、混凝土块等杂物后方可施工。

（2）固化液拌制采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，每立方被搅拌土体掺入不小于20%的水泥。固化液混合泥浆流动度宜控制在150mm～280mm，固化液注浆压力2Mpa。水灰比为1.0～2.0，即每桶浆按1000kg～2000kg水、1000kg水泥进行配制；通过现场实际情况，采用水灰比为1.2～1.4。

（3）搭接宽度：不小于500mm。

（4）搅拌成墙速度：48小时内的推进长度不得大于30米，施工过程中应检查链状刀具的工作状态及刀头磨损度，及时维修、更换和调整施工工艺。

（5）后续施工的墙体宜搭接已成型墙体不宜小于500mm，严格控制搭接区域的推进速度，使固化液与混合泥浆充分混合搅拌，确保搭接质量。

（6）TRD工法成墙搅拌结束后或因故停待，切割箱体宜远离成墙区域不少于3m，并在切割液中添加外加剂或采取其他技术措施，防止切割箱被抱死。

（7）施工时每到转角处都应向墙体外侧多施工1延米，形成“十”字形式的转角接头。

（8）TRD施工质量控制要求：水泥土搅拌墙深偏差控制值为+30mm，墙体定位偏差控制值为±25mm，墙厚偏差控制值为±30mm，墙体垂直度控制在1/250以内。开挖土方前，应检验墙身水泥土的强度和抗渗性能，要求墙体抗渗系数应≤10-7cm/s，28天无侧限抗压强度应≥0.8MPa，方可进行基坑开挖。

（9）TRD施工过程中如遇地下管线，尽量采取临时改移的方法进行保护。

（10）对固化液凝固时间的要求固化液初凝控制时间为2～3小时，终凝控制时间为8～10小时。

4.工效分析

1.1芯样强度测试

钻孔位置定于TRD工法连续墙连续施工和回撤挖掘衔接处中心位置，钻孔深度20m，其中1#、2#钻孔孔径108mm，3#、4#钻孔孔径89mm，均无塌孔。

通过数据分析如下：

（1）同位置不同深度的渗透系数在同一数量级（10-7）cm/s，抗渗效果均匀且基本满足设计要求；

（2）不同位置同一深度下的渗透系数亦在同一数量级，计算结果相差不大，说明TRD连续墙抗渗稳定。

（3）局部渗透系数变大，主要位于岩性交界处。

4.3开挖后效果

图3基坑开挖后无明显渗水

5.结语

5.1稳定性高

TRD机的重心设计较低，整机的地上高度不超过12m，其地上高度与切削沟槽的深度无关，同时切削箱体在建造墙体时经常插入地中，故而整机稳定性好，绝对不会发生倾倒。与传统工法相比较，TRD机的高度大幅度降低，可实现安全施工。

5.2施工精度高

成墙墙体的直线性、垂直度极好。刀箱垂直打入地下，整体切割施工，施工精度不受深度影响，建成墙体的垂直精度可达1/100～1/500，可实现高精度施工。

5.3适应性强

对于硬质地层（砂砾、泥岩、硬黏土层、软岩等）同样具有一定的切削能力。

5.4成墙品质均一

连续性刀锯向垂直方向一次性的挖掘，混合搅拌及横向推进，在复杂地层也可以保证均一质量的地下连续墙。

5.5止水性好

成墙后的墙体无任何错位、接缝现象，墙体表面平整，墙体连续，墙体透水系数可达1×10-5cm/sec～1×10-7cm/sec，止水性好。

参考文献

[1]牛午生.地下连续墙施工—TRD工法，水利水电工程设计，1999,7.

[2]安国明，宋松霞，横向连续切削式地下连续墙工法—TRD工法，2005,9.

[3]《渠式切割水泥土连续墙技术规程》（JGJ/T303-2013）.