TRD工法在深基坑工程中的應用

1、Word文檔 TRD工法在深基坑工程中的應用 TD工法又稱等厚度水泥土攪拌墻技術，是一種新型的水泥土攪拌墻施工工藝;該方法將傳統的垂直軸螺旋鉆桿水平分層攪拌方式變革為水平軸鋸鏈式切割箱沿墻體深度垂直整體攪拌方式。主機動力箱液壓馬達驅動鋸鏈式切割箱，切割箱分段接長、挖掘至設計墻底標高后，再橫向持續(xù)推動，同時在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其與成墻深度范圍內原位土體充分混合攪拌，構筑成高品質的水泥土攪拌墻。TD工法攪拌充分、勻稱，墻體連續(xù)無冷縫，也可插入型鋼以增加攪拌墻的剛度和強度，適用于各種土層，在一般的砂土層中施工最大深度60m，攪拌墻厚度達450900 mm。自20世紀90年月我國引入TD

2、工法以來，眾多專家、學者對其在基坑中的應用進行了討論;其中王曉南、余偉等探討了TD工法在深基坑圍護結構中的應用并提出了深基坑支護討論的進展方向;黃成在杭州某深基坑支護工程中對比分析了TD工法和SMW工法的支護效果，探討了TD工法的止水性能;楊林德、鐘才根、潘軍、廖瑛、朱曉宇等分別對包括TD工法在內的不同基坑支護形式的位移、變形監(jiān)測及結構穩(wěn)定性進行了討論。本文以天津市民園體育場基坑工程為例，重點介紹了TD工法在天津地區(qū)的應用狀況，以期為相關討論及工程實踐供應借鑒。 工程概況 民園體育場南北兩側為地上3層，西側為地上2層，東側地上為1層走廊，中部為標準足球場，擬建體育場整體地下2層，擬采納框架結構

3、、樁基礎。工程場地位于天津市五大道文化旅游區(qū)內(見圖1)。 基坑面積約為24 000 m2，周長約為600 m，基坑深度達10.8512.4 m。本工程特點是基坑四周均緊鄰市政道路，道路以外為14層市重點愛護建筑，年月久遠，大都為磚木結構，結構穩(wěn)定性差。南側:擬建基坑距大理道用地紅線約4.7 m，距南側13層建筑物約19.0 m;西側:擬建基坑距衡陽路用地紅線最近處約7.7 m，距西側14層建筑物最近處約21.7 m;北側:擬建基坑距重慶道用地紅線最近處約10.0 m，距北側2層建筑物最近處約22.4 m;東側:擬建基坑距河北路用地紅線最近處約9.4 m，距東側12層建筑物最近處約24.4 m

4、。 此外，基坑周邊管線密集、四周道路、管線及建筑對地面位移、沉降極為敏感，場地狹小，設計施工難度大，支護體系變形掌握要求高。 2、工程地質水文地質條件 2.1工程地質條件 依據該項目工程地質勘察報告可知，場地地勢較為平坦。本場地內特別性巖土主要為人工填土層(Qml)雜填土(地層編號1)、素填土(地層編號2)及沖填土(地層編號3)。雜填土松散雜亂;素填土土質結構性差，土質不勻稱;沖填土土質總體較軟，土質不甚勻稱。特別性巖土對本工程基坑支護有所影響。基坑涉及深度范圍內各層土性計算選用指標如表1所列，基坑工程場地典型地質剖面如圖2所示。 2.2水文地質條件 埋深約18.0033.00 m段全新統下組

5、陸相沖積層(Qal)粉土(地層編號2)及上更新統第五組陸相沖積層(Q3eal)粉土(地層編號2)可視為承壓含水層，其下埋深約33.0035.00 m段上更新統第四組濱海潮汐帶沉積層(Q3dmc)粉質黏土、黏土(地層編號1)可視為承壓含水層的相對隔水底板。本場地承壓水水頭標高按大沽高程0.00 m考慮，25.0 m以上各土層滲透性指標如表2所列。 基坑支護方案 3.1基坑支護設計的特點及難點 本工程基坑面積約為24 000 m2，地下二層，開挖深度為10.8512.4 m，屬深大基坑工程。深基坑工程實施過程中受到基坑開挖、降水以及施工動載等很多不確定因素的影響，而且周邊環(huán)境簡單，因此存在很大的風

6、險性。 本場地淺層分布有較厚的填土層，其中埋深4.06.5 m處填土以淤泥質土為主，流塑軟塑狀態(tài)，對基坑變形不利。埋深6.510.5 m處為較厚粉土層，含水量大，透水性好，給基坑側壁帶來滲漏隱患，且承壓含水層距基坑底較近，存在承壓水突涌的可能。簡單的工程地質、水文地質條件是本基坑工程設計中必需重點考慮并賜予妥當處理的問題。 本項目位于天津市和平區(qū)五大道風景區(qū)，項目周邊四周臨路，道路狹窄，道路以下均埋設市政管線，道路以外均為老建筑物，年月久遠，大都為磚木結構，結構穩(wěn)定性差。周邊道路、管線及建筑對位移、沉降極為敏感，基坑圍護及降水設計中做好對道路、管線及建筑物的愛護工作是設計中的重點工作。 3.2

7、基坑支護方案選擇 依據以上對本工程基坑支護設計特點的分析，結合工期的要求和市建科委專家評審看法，該基坑支護方案采納水泥土地下連續(xù)墻(TRD工法)內插型鋼+兩道鋼筋混凝土內支撐的支護形式。內插型鋼施工便利，工期短，型鋼可回收再利用，環(huán)保經濟。 TRD工法墻厚850 mm，有效高度33.5 m，已隔斷2、2承壓水層，內插7003001324的型鋼，間距600 mm。水泥土地下連續(xù)墻(TRD工法)固化劑采納P.O42.5普硅水泥，水泥摻入比不小于25%，水灰比為1.02.0。施工單位依據現場試成墻結果可適當調整參數，以確定合適的施工工藝及參數，確保施工質量。依據基坑外形采納兩個半圓形、中間加對撐的眼

8、鏡型支撐形式。第一道支撐位于現地表下2.7 m，其次道支撐位于現地表下8.2 m，基礎底板施工完成并回填后，可拆除其次道支撐。施作地下一層外墻時，需在第一道支撐處留洞，待施工至0.00 m時，回填后方可拆除第一道支撐。支撐采納鋼筋混凝土支撐，混凝土強度等級C35。兩道支撐體系桿件截面全都，腰梁截面1200 mm800 mm，環(huán)梁截面2400 mm900 mm，對撐截面1200 mm800 mm，輻射桿截面700 mm800 mm?；訃o平面圖如圖3所示，基坑圍護典型剖面如圖4所示。 3.3基坑支護單元計算 圍護樁內力及位移的計算采納平面單元計算的方法。該方法采納朗肯土壓力理論，雜填土及粉土粉

9、砂層采納固結快剪指標，水土分別計算，粉質黏土、黏土層采納直剪快剪指標，水土合并計算，用彈性抗力法求得計算結果。對于支護樁嵌固深度，本設計主要通過基坑的抗傾覆平安性和整體穩(wěn)定平安性來確定。計算軟件為同濟啟明星(frws7)?；又ёo的計算模型如圖5所示，每沿米墻寬的內力位移計算結果如圖6所示。由以上計算結果可以看出，樁身最大水平位移32.4 mm，可滿意周邊環(huán)境對變形的要求。彎矩和剪力均能滿意型鋼承載力要求。 4.1監(jiān)測方案 該項目進行了基坑周邊管線、道路變形(沉降、位移)監(jiān)(沉降、水平位移、傾斜、裂縫)監(jiān)測;支護樁深層水平位移、垂直位移及裂縫監(jiān)測;支撐體系變形(沉降、水平位移及裂縫)監(jiān)測;支撐

10、體系內力監(jiān)測;立柱水平位移和沉降監(jiān)測等多項監(jiān)測。本文僅對道路沉降和支護樁深層水平位移監(jiān)測結果進行敘述和分析。 結合四周的環(huán)境狀況所確定的測點布置方案如圖7所示。 4.2監(jiān)測結果及分析 選取較典型的4#點和14#點樁身水平位移曲線進行分析，圍護樁頂P14點水平位移較大，達41.4 mm，略大于計算值32.4 mm?？舆叺孛嫦Я芽p并產生沉降，約30.040.0 mm，由于距道路較遠，并未對鄰近道路管線等造成影響;其他觀測點最大位移均在20.0 mm左右，小于計算值，對環(huán)境影響不大。 局部樁頂變形較大有三方面的緣由，一是淺部人工填土較厚，場地經過翻槽處理后土體結構性比預估的要差;二是第一道支撐位于

11、樁身3.5 m處，第一步挖土支護樁處于懸臂狀態(tài)，挖掘機開挖起始處樁頂變形大于計算值，后期開挖變形疊加導致樁頂變形較大;三是型鋼剛度較小，抗彎抗變形力量相對較差。 水泥土連續(xù)墻止水效果良好，整個基坑開挖及施工過程中無滲漏水現象，基坑側壁干爽;深層承壓水已隔斷，且隔斷效果良好，降水未對周邊環(huán)境造成不良影響，周邊建筑物及道路無明顯沉降。 5、結 論 (1)該項目坑深10.8512.4 m。周邊環(huán)境簡單，需要愛護的道路及建筑物較多，市重點愛護建筑物年月久遠，大都為磚木結構，結構穩(wěn)定性差;采納TRD工法樁內插型鋼，兩道混凝土支撐，支護效果良好。 (2)TRD工法止水效果良好，有效隔斷深層承壓水層，基坑側壁無滲漏現象，止水降水效果良好，確保了已有建筑物、道路和管線的正常使用。通過該實例說明，TRD工法用作止水帷幕，適用于深大基坑存在較厚粉土粉砂層或地下水賦存條件簡單