浅谈地下连续墙槽壁加固

浅谈地下连续墙槽壁加固

作者：高辉

来源：《城市建设理论研究》2013年第39期

摘要：天津地铁3号线金狮桥站工程在高水位、厚砂层、上软下硬的复杂地质条件下，为了确保地下连续墙顺利成槽，采用深层搅拌桩改良杂填土层的性能，对槽壁进行加固，防止槽壁坍塌。对深层搅拌桩掺入适量的膨润土，加强深层搅拌桩的抗渗性能；优化深层搅拌桩孔位布置，改善地下连续墙外观质量，节约了成本。

关键词: 搅拌桩；槽壁加固；墙身外观

Abstract: tianjin metro line 3 golden lion bridge station project in high water level and thick sand layer, soft hard under complex geological conditions, in order to ensure smooth into the slot of underground continuous wall, improve the performance of the miscellaneous fill soil by deep mixing pile, the trench wall reinforcement, prevent tank wall collapsed. Of deep mixing pile mixed with just the right amount of bentonite, strengthen the permeability properties of deep mixing pile; Optimization of deep mixing pile hole layout, improve the appearance quality of the underground continuous wall, save the cost.

Key words: mixing pile; Slurry wall reinforcement; Wall body appearance

中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1.工程概况

1.1金狮桥站位于天津市河北区狮子林大街与规划金钟路交口的北侧，金狮桥站为12m宽岛式站台车站，结构型式为双柱双层三跨（局部地下一层为三柱四跨）的现浇混凝土框架结构，车站主体结构尺寸为：长178.4m，结构标准段宽为20.5m，车站主体基坑开挖深度约为16.91～18.71m，顶板覆土约为3.1m。

地下连续墙墙宽一般为标准幅6m，厚0.8m，最深33m；采用C30水下砼。

1.2周边环境

小树林站位于天津市河北区狮子林大街与规划金钟路交口的北侧，现状为绿地及广场，车站周边主要为已建和待建的民用建筑，站位北侧为河北区新闻中心和昆宏里等商用及民用建筑，西侧为金田花園居住小区，东侧有天津二中、金狮立交桥以及昆纬路，狮子林大街的南侧为待建的教育用地及顺驰北岸华庭。

1.3工程地质情况

根据《天津市地下铁道二期工程3号线详细勘查岩土工程勘察报告—小树林站》，本站地面较为平整，车站施工范围内地面高程约为3.5～4.5m，站区地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积Qm1），新近沉积层（故河道，洼淀冲积Q43Na1），第Ⅰ陆相层（第四系全新统上组河床～河漫滩相沉积Q43a1），第Ⅰ海相

层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m），第Ⅱ陆相层（第四系全新统下组沼泽相沉积Q41h及河床～河漫滩相沉积Q41a1），第Ⅲ陆相层（第四系上更新统五组河床～河漫滩相沉积Q3ea1），第Ⅱ海相层（第四系上更新统四组滨海～潮汐带相沉积Q3dmc），第Ⅳ陆相层（第四系上更新统三组河床～河漫滩相沉积Q3ea1）。其岩性特征描述见下表：

本工程地质条件复杂，对地下连续墙成槽施工非常不利，主要表现在以下几方面：

地下连续墙穿过砂层厚度达11.5m，砂层的粘结性差，在成槽过程中容易坍塌。

本工程地下连续墙深度较深，成槽周期长，在地下水动力作用下，上部杂填土及中部砂层部位极易坍塌。

车站周围管线、房屋较多，设计环境保护等级为一级标准，车站西侧是金狮家园7层住宅楼，最近的距离地下连续墙外边线仅8m，因此，周围环境保护问题较为突出。

2.槽壁加固的方案比选

通常情况下，采用提高泥浆的密度和粘度等性能以达到护壁要求,但是泥浆密度和

粘度较大时对混凝土和钢筋的咬合不利,同时也加大了浇筑水下混凝土的难度,并容易导致钢筋笼沉放困难、混凝土钢筋笼上浮等诸多问题,故弃而不用。考虑采用改善土的力学指标，通过加固槽壁的方式予以实现。

2.1槽壁加固的方案比选

现将两种土体加固方案进行比较，选用适用，经济的方案。

槽壁加固方案比选

根据本工程现场情况以及与设计方的沟通，最后确定选取方案1，加固深度为地面以下8m，水泥掺量为10%。根据设计要求，成桩后的固结体强度可达到5~10MPa。从成槽机切削加固土体的施工难度和经济性等方面考虑, 加固后的土体强度应控制在1.0MPa~2 MPa内。

参照相关的施工经验，采用水泥浆加膨润土的方式降低加固体的强度。首先，本工程通过深层搅拌桩加固土体的主要目的是止水，在成槽施工过程中切断地下水与槽内的水力联系，对强度的要求不是太高，加入膨润土既能增加加固土体的抗渗性能，又能降低成槽机切削加固土体的难度；其次，在保证搅拌桩质量的前提下可以减少水泥用量节约成本。

为了保证加固后的土体强度在1.0MPa~2 MPa内，确定水泥和膨润土的配比（设计要求水泥掺量为10%），选取以下几种配比做了试验：

经试验数据分析，确定水泥和膨润土的配比为1:1。

2.2搅拌桩的孔位布置

按照设计要求，搅拌桩的孔位平面布置图见图1:

图1：原设计孔位布置图

该孔位布置在施工中有如下几种弊端：

（1）由于搅拌桩施工过程中垂直度有偏差，导致一部分搅拌桩进入地下连续墙范围，在地下连续墙槽壁两侧形成一个软硬夹杂的土体，导致地下连续墙槽壁倾斜、侵限，造成后期地连墙的大量凿除，影响主体施工的进度以及整个基坑开挖的安全；

（2）地下连续墙的平整度得不到保证，造成地下连续墙的超方严重，既影响了地

下连续墙的美观（见图2），又增加施工成本。

图2：地下连续墙身大量凿除

经过对以上情况的原因分析以及到其他施工现场的实际考察，对搅拌桩的孔位布置进行了调整（见图3），有效的解决了地下连续墙的墙身倾斜、侵限问题，地下连续墙墙身平整度得到了改观（见图4）。

图3：调整后的孔位布置图

图4：孔位调整后的墙身

3.搅拌桩的质量控制

为保证搅拌桩的施工质量，根据施工条件、设计和相关规范的要求，采取如下质量保证措施达到施工质量目标。