富水砂层地下连续墙施工的探索与应用分析

富水砂层地下连续墙施工的探索与应用分析

郑汉文

广州兢诚建筑工程有限公司  440513199005101516

摘要：富水砂层与其他地质不同，施工过程容易因含水量过大引发各种安全事故，若施工单位无法提前针对富水砂层进行有效处理，工程进度与成本必然会随之受到直接影响。为切实解决富水砂层施工问题，可以在施工过程应用地下连续墙技术，通过地下连续墙结构对地基进行强化，以此改善地质条件。基于此，本文先行对富水砂层地下连续墙施工工艺展开深入分析，继而提出富水砂层地下连续墙施工的应用控制策略，以供参考。

关键词：富水砂层；地下连续墙施工；探索与应用

引言

富水砂层及地表土层在进行连续墙施工过程中，因为应力状态以及变化的规律相对较为发展，在施工过程中会受到各种因素的影响。地下连续墙施工过程中主要就是在稳定的泥浆中成槽，周边土体在成槽中会将原有的状态转变为槽壁内外液压平衡状态。在一般状况之下泥浆液压会小于开挖前沟槽的水土压力，这样就会造成沟槽单元的侧向变形问题。为了解决此种问题，就要综合实际状况分析富水砂层中地下连续墙施工处理关键技术手段。

1富水砂层水文地质特点

我国疆土辽阔，覆盖多种地理形势，其中很多地质特点并不适宜于直接进行作业施工，富水沙层一直以来都是我国工程建设的难点。该地质中砂土的含量可达到32.8%，砂土之间孔隙比大，含水性较强，因此具有一定流动性，对于重量的承载性能较弱，自体稳定性也很差。如果不对其采取正确施工措施，则其在工程中会发生沉降问题。当前富水砂层地质发生沉降主要因为两种方面原因：1.孔隙过大，流水性强，所以地质压力降低发生沉降；2.地下连续作业过程中，施工人员开挖时没有计算好位置，所以造成土体位移；第一种原因，孔隙水压力降低而造成的降沉通常是固体。从一般地质结构来看，其大多数都是由砂土、孔隙、水、气体组成，而富水砂层这种地质中，仅含有少量气体，所以其结构成分为：砂土、孔隙、水构成。施工时重量会直接作用在其本体上，并且其中部分重量会由水分与孔隙一起负荷，因此就造成了孔隙水压力。而工程剩余重量则全都交由土体骨架承担，也被称为有效应力，对施工带来的压力具有良好的承受效果[1]。

2富水砂层连续墙施工技术

2.1地下墙槽壁成型

槽壁成型是目前富水砂层地质连续墙施工的重要组成环节，目前我国很多地区槽壁成型过程中容易发生问题，上文中提到砂层承载力较差，所以有很高的沉降风险，如果施工超负荷则会出现液化，进而导致工程坍塌问题。另外砂层透水能力强，结构不严密，泥浆皮在其中很难形成，尤其在成槽开挖时，自稳效果更弱。另外富水砂中大量水质与泥沙会造成泥浆污染，影响其最终质量，破坏已有泥皮，削弱槽壁支撑效果。所以目前在连续墙施工时需要技术人员先利用550mm的搅拌设备对土体密实度进行处理，提高两侧稳定性与承受力。规划好槽段之间距离，过长则不稳，过短则影响最终施工效率。

2.2选择连续墙接头

在地下连续墙施工过程中，接头部位较为脆弱，所以很容易发生基坑渗漏问题，所以需要结合实际工况挑选性能最佳的接头组件。

2.2.1工字钢接头

工字钢接头就是在钢筋两端焊接上工字钢，结合塑料泡沫对混凝土起到防渗作用。该接头技术具有良好的抗弯曲性、抗渗性，且操作方式较简单，接头难度较低，但是密实度欠佳，很可能对后来施工环节造成不良影响。

2.2.2锁口管

锁口管应用范围较广，且使用频率高，其接头原理是将圆钢管放在两端槽段上，然后对混凝土起到阻挡作用，形成一个半圆形墙面。该方法具有良好抗剪效果，但是抗弯曲效果不佳，另外接头处缝隙较大，会出现夹泥隐患。随着工程技术的不断开发，锁口管当前独立使用次数已经慢慢减少。

2.2.3.鱼嘴组合接头管

该接头方式较特殊，属于组合型接头，鱼嘴型工字钢与钢筋的有效连接能够提高其抗剪性、稳定性，另外减少绕流带来的风险，施工速度也能因此得到有效提升，质量好，保证混凝土漏水涌砂风险最小化。在地下连续墙未来发展中有良好空间。

3富水砂层地下连续墙施工的应用控制策略

3.1槽壁坍塌防控措施

地下连续墙在富水砂层中进行自吸施工，砂土含水率可高达30%以上，空隙率大，含水率高，具有较大的承载能力和较小的液槽壁，稳定性差，成型压力机在罐壁施工中造成的破裂容易连接罐壁垮塌，要有效防止槽壁塌落出洞，需要及时施工以下几项施工防护措施防止槽壁垮塌。(1)为了提高槽内泥浆槽壁的施工和保护性能，适当在槽内泥浆中加入重晶石粉和填料CMC，通过增加槽内泥浆泥浆壁比例和振动槽内泥浆泥浆壁粘度，增加泥浆槽外泥浆槽壁的应力和振动形成泥浆槽的剥皮能力，以达到更好的泥浆支撑和保护层止塌的施工效果；(2)在施工期间,泥地抓住应缓慢、均匀有序的方式每次降低泥浆和高度,以减少碰撞和振动的泥浆压力抓住槽壁,导致泥浆槽壁的振荡；(3)泥浆建设,有必要防止泥浆的损失水平槽壁和填满泥浆,总是确保必要的泥浆用于维护稳定的水平槽部分,确保水箱的液位墙泥浆施工地下泥水平,高出1.5米并利用水泥浆稳定地控制罐壁泥浆压力的运动，以保持罐壁水位的稳定；(4)泥浆加固笼的施工应稳定、准确、平整，防止由于钢筋加固笼侧向移动而引起的泥浆槽壁坍塌而产生的应力；(5)尽量适当缩短槽壁泥浆暴露运动时间，控制泥浆地下水位的重荷载，避免因泥浆施工水位重荷载造成槽壁坍塌。

3.2成槽垂直度控制措施

(1)在富水砂层上及时使用自动成型机械挖沟机进行自动施工工作，防止各个导向壁抓点导向壁施工过程中，某些成型机械传动部位的导向壁过度横向倾斜，导致槽壁边缘之间的垂直度偏差大；(2)及时合理控制各自动导向壁槽壁之间的垂直度和间隙，确保及时调整各导向壁抓点槽导向壁施工的最高工作精度；(3)及时自动合理安排自动成型槽槽挖掘机施工作业顺序，使每台自动抓点线机与槽壁两侧的漏斗阻力保持平衡；(4)根据各自动成型点之间挖出的槽壁垂直度，同时抓线显示和控制线仪表显示自动抓点在槽壁之间的垂直度，及时合理地自动调整各自动捕集点成线机与罐壁之间的漏斗垂直度，如当挖土机用铲铲或磨铲结束时，通过挖土机进行纠偏，确保导向墙的及时调整，以最高的精度进行导向墙开槽施工。

3.接驳器、搭接幅安装

地下连续墙中的钢筋接驳器关系到整个墙体的支撑特性，其中的搭接幅是中后期基坑开挖顺利开展的重要保障，为保证施工质量，采取以下对策：在制作钢筋笼的过程中，首先向现场施工队进行详细的技术交代工作，了解设计图纸，确保现场施工现场工程建设实行三检制度，质检技术工程师、专业技术人员、项目人员，共三人严格检查项目。施工中采用拉线对钢笼上的连接件进行精确定位进行固定拉拔，用水平仪进行校验，接头搭接中，保证钢丝绳偏心，刷壁器能够津贴钢筋笼表面，加工过程中采取角焊方式，牢固焊接，放置钢筋笼时，首先要准确测量空闲点、导向墙顶部的设计标高，并计算挂钢筋的长度，确保钢筋笼的位置合适，然后再计算每个位置，从而保证各预埋接驳器的位置正确。

结束语：

分析富水砂层中地下连续墙施工处理关键技术，了解地下连续墙施工处理的施工工序与关键技术手段，可以为施工作业开展提供参考。而综合富水砂层的地质状况因素，了解地连墙槽壁失稳机理，在施工中就会综合是状况合理规避各种风险问题，强化对连续墙槽防坍与控制垂直度的措施于管理，可以在根本上提升施工质量。

参考文献：

[1]毛宇飞.超厚富水砂层地下连续墙施工的探索与应用[J].水利水电施工，2016（4）：28-29.

[2]李结元.武汉地区地下连续墙穿越富水砂层H型钢接头施工技术[J].中华建设，2016（9）：125-127.

[3]杨向华，雷波，黄哲.悬吊管线下富水厚砂层地下连续墙逆作施工技术[J].城市建筑，2018（8）.

[4]黄明琦.复杂地质大断面海底隧道穿越富水砂层施工技术研究[J].铁道建筑技术，2016（6）：23-26.