浅论灰岩地区地连墙施工

浅论灰岩地区地连墙施工

史佳朋

中体六局集团有限公司交通工程分公司广东广州510080

摘要：地下连续墙在国内已是十分成熟的一项施工工艺，但是，但在灰岩地层中地下连续墙施工仍是一大难题。这是由于灰岩地层很难确定已发育成形或正在发育的溶（土）洞的形态特征、规模和分布情况，大大增加了地连墙施工难度。灰岩地层中地下连续墙施工技术是针对在灰岩地层地下连续墙施工时容易出现坍塌、漏水、整体性差等问题提出了一些的具有可行性实施的技术及应急措施，对地下连续墙施工质量及安全提供了保障。

关键词：灰岩地连墙施工技术

1.引言

灰岩地区地质条件复杂，常伴有土洞、溶洞，含有丰富的地下水甚至地下暗河通道。该地区地层常常是微风化岩面直接覆盖砂层。所以对于深基坑施工，大多数采用的围护结构是地下连续墙挡土止水施工方案或咬合桩方案。由于石灰岩面上一般覆土层是砂层，且灰岩面通常起伏较大且没有规律，所以地下连续墙的墙底难以拟合嵌入岩面，地下水将通过墙底绕流进入基坑，从而造成基底涌水的风险；而采用整个平整墙底完整嵌入灰岩，则存在成槽困难、土岩结合位易偏孔、成槽过程击穿溶洞的高风险等特点，势必会造成施工成本居高不下、施工进度缓慢和施工风险难以控制的局面。本文以广州地铁鹅掌坦站为例介绍了灰岩地区地连墙施工的主要技术特点。

2.鹅掌坦站工程概况

鹅掌坦站是广州地铁八号线北延段工程第五个车站，全长约294米，标准段宽为20.5米，车站基坑开挖深度约24米，中间局部25米。车站主体及附属结构均采用明挖法施工，围护结构采用地下连续墙进行支护，基底位于灰岩区。基底地层主要为：二叠系栖霞组炭质灰岩中风化层，地层代号<8C-1>；b.石炭系壶天群灰岩中风化层，地层代号<8C-2>。

3地连墙成槽前预处措施

3.1地连墙周边溶洞勘探

在溶洞处理施工前，对每幅地连墙实施“一槽两钻”工作，沿地连墙每3m布置一个超前钻探点，个别情况下如转角墙等墙幅小于6米的连续墙可适当加密。勘探点应钻至围护结构底以下5m相对稳定的不透水层或完整岩体；若围护结构底以下遇串珠状溶（土）洞时，需钻穿洞底，当穿越岩体厚度累计达到5m，勘探点可在溶洞底入完整岩体2m后终孔。对一槽两钻揭示的溶（土）洞均应进行处理，以防止地连墙施工过程中出现漏浆以及基坑开挖过程中出现涌水涌沙现象。

3.2溶洞处理

（1）施工步骤

1钻机成孔

采用地质钻机成孔，未防止在钻进过程中出现塌孔现象，则采用泥浆循环护壁成孔。对于已发现的溶（土）洞，按照2m×2m梅花型布孔查找洞体边界，查找范围至溶土洞边界。

2.下管注浆

依据详勘及洞体边界探查的洞体数据，在溶（土）洞顶板上部分用实管，在溶（土）洞范围内使用花管。溶洞注浆管下至溶洞底。

3.注浆浆液配制

双液浆配比建议为水泥：水：水玻璃＝1：1.38：0.3（质量比），水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水玻璃模数m=2.4～3.4（浓度Be=30～40）；单液浆建议水灰比=1.0～1.5，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥；具体配比应根据现场试验确定；

4.注浆

注浆前先进行注水试验，以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力等，并防止堵管；灌浆量按拌浆桶桶数进行计算。对于注浆压力的控制应注意以下情况a.外围孔采用双液浆注浆时，初期采用小压力注浆缓慢注浆，并采用间歇往复注浆，以有效控制流失。b.内排孔主要以压力控制终孔，灌至注浆压力后稳压10min为止。若孔

内注浆量已达到设计值但注浆压力仍无明显上升，停注单液浆，改注水泥浆+水玻璃双液浆。

施工控制要点。1.溶（土）洞处理的施工顺序应遵循：探边界-注浆充填-注浆效果监测。2.注浆施工时，应先做外排止水，止浆帷幕，将处理范围内溶（土）洞与外界洞体隔离，在处理中间区域，若在周边孔注第一次浆时，注浆量以较多，压力达不到设计要求时，周边孔与中间孔可交替注浆；3.发现浆液流失严重时添加水玻璃速凝剂，以确保注浆效果；4.中央区域注浆孔应跳跃施工，防止跑浆，窜浆现象；5.对于需处理的纵向多层分布的溶洞，由深至浅依次充填处理。

3.3效果检测

（1）检测频率：对同一溶洞区，应按袖管钻孔数的1%且不少于3个的数量进行效果检测；

（2）检测方法：对加固地层进行标贡试验；

（3）检测标准：采用随机原位标贯试验，标贯击数不小于10击。

4冲桩机成槽施工技术

1.冲孔成槽施工技术措施

（1）冲孔过程中坚持“勤松绳、少松量”的原则，勤测斜，宁慢勿斜。

（2）冲击过程中要勤捞渣，一方面为了加快进尺，另一方面当渣沉积太多时，沉渣会增大冲锤在孔内旋转的阻力易造成偏孔卡锤现象。

（3）要经常检查锤头磨损情况，一般锤头直径D（1050mm）＞1000mm，当小于规定值5mm时，必须进行补焊，否则冲成小孔后再次换锤时，易造成卡钻现象。焊锤时注意：选择刚度大、耐磨钢材焊锤，一般可用废汽车板轴、冲击簧、钢轨等，工地用螺纹钢硬度较小，不宜做为主材；补焊后做到锤的四只角在同一水平面上，且四只角距锤心的距离相等；一般一台钻配一个锤，并做好配第二个锤的准备。

（4）准确控制松绳长度，避免打空锤。一般不宜用高冲程，以免扰动孔壁，引起塌孔、扩孔或卡钻等事故。

（5）开始钻进基岩时低锤密击或间断冲击，以免偏斜。如发现钻孔偏斜，立刻回填片石至偏孔上部0.3~0.5m，重新钻进。

（6）进入基岩后，每钻进100~500mm清孔取一次岩样并妥善保存，以便终孔验证。

（7）冲击时，在槽段内非冲孔部位导墙顶设对口木撑，避免导墙受震动变形。

（8）冲击钻底座固定牢靠，在冲击过程中严禁发生移动、倾斜；同时在换锤前后、交接班前后等情况下，对同一冲孔使用同一固定的中心控制线，避免因冲锤位置发生变化，引起卡锤、斜孔、偏孔等现象。

2.地下连续墙分台阶成槽技术

在地下连续墙施工过程中，按准确地下连续墙位置，提前运用三个导向孔判别槽底岩面走向及分布情况，岩面的情况大致可分为四种形式：山峰状、单边倾斜变坡状、山谷状、平底状（即常规地下连续墙成槽方式）。为满足施工的可操作性，结合实际经验，具体成槽方式如下：

（1）对山峰状和单边倾斜变坡状的情况，可按照2.5m半幅墙的两个导向孔岩面标高，取低者为标准进行嵌岩控制；两个半幅墙（2.5m+2.5m）从整体上合并为一个槽段看，其槽底两个标高则形成为一个台阶。每级台阶的终孔原则根据对应的两个导向孔中最低岩面结合按上述地下连续墙墙底终孔原则进行终孔，以减少冲岩的时间及其带来的不良影响。

（2）对山谷状的情况，因岩面最深孔在中间，对其两侧的成槽均取控制作用，遵照上述原则，按此最深岩面满足嵌固要求控制，最终形成平底状槽段。

5.灰岩地区地连墙实施施工常见问题

结束语：综上所述，本文通过工程实例对灰岩地区地连墙施工进行了简要的叙述。并针对连续墙施工出现的问题，提出了相应的处理措施。确保灰岩地区地连墙能顺利施工，保障施工安全。

参考文献：

1.蒋学文洪三金石灰岩地区地下连续墙施工技术研究《建筑施工》2011

2.赵晖浅论灰岩地层中地下连续墙施工技术《中国新技术新产品》2013（12）

3.杜运洪诌义灰岩地区地下连续墙施工的针对性技术2013