淺談地下連續(xù)墻施工中的若干難點及對策管理的難點及對策

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淺談地下連續(xù)墻施工中的若干難點及對策

淺談地下連續(xù)墻施工中的若干難點及對策摘要：針對蘇州地鐵一號線人民路車站土質(zhì)差、地下水位高、地形繁雜、地下障礙物多的特點，對地下連續(xù)墻施工采取的對策舉行了闡述。

引言地下連續(xù)墻作為一種基坑圍護技術(shù)，由于它具有剛度大、強度高、施工機械化程度高，勞動強度低等優(yōu)點，正廣泛應(yīng)用于深基坑圍護之中。但是，由于地下連續(xù)墻施工工藝繁雜，技術(shù)要求高、質(zhì)量要求嚴(yán)，操作不當(dāng)便會產(chǎn)生塌孔、夾層、滲漏等問題。

現(xiàn)就蘇州軌道交通1號線人民路站地下連續(xù)墻施工過程中遇到的難點及采用的對策舉行了較為全面的闡述，并提出一些建議，為相關(guān)工程供給借鑒。

1工程概述1.1工程概況人民路站位于蘇州市人民路與干將路十字型交錯路口地下，為1號線和4號線間換乘車站，交錯口處地面為干將路下穿立交橋――樂橋。

本工程主體圍護布局地下連續(xù)墻厚度分600mm、800mm和lO00mm三種，單幅寬約6m，標(biāo)準(zhǔn)段墻底高程為-33.380m、端頭井處為-36.380m，采用C30水下混凝土，抗?jié)B等級S8。

1.2地質(zhì)條件工程地處廣闊的沖積、湖積平原，為典型的水網(wǎng)化平原。場地東西兩頭地勢較高，地面高程為2.46～4.86m（黃海高程）；

中部立交橋――樂橋地勢較低，路面高程為0.50～1.73m（黃海高程）。場地范圍內(nèi)及鄰近地表水體為場地中部東西向的干將河，水面寬6.5～13.5m，水深2.9～3.2m，河水水面高程為1.69～1.73m，干將河兩岸為綠化帶。

1.2.1工程地質(zhì)根據(jù)地質(zhì)資料，地層層序自上而下依次為：①層雜填土和素填土，③1層粉質(zhì)粘土～粘土，③2層粉質(zhì)粘土，④1層粉土，④1a層粉質(zhì)粘土夾粉土，④2層粉土～粉砂，⑤層粉質(zhì)粘土，⑥1層粉質(zhì)粘土，⑥2層粉質(zhì)粘土，⑦層砂質(zhì)粘土（地下連續(xù)墻墻底位于該層），⑧層粉質(zhì)粘土，⑨層粉質(zhì)粘土，⑩層粉土。

1.2.2水文地質(zhì)根據(jù)埋藏特征，地下水分為潛水和承壓水(分三層)。

潛水：人工填土層為潛水含水層，③1層粉質(zhì)粘土和③2層粉質(zhì)粘土為隔水底板。潛水水位在地面以下0.7～2.1m，與干將河水位接近。

第一層微承壓水：由晚更新世沉積的④1層粉土、④1a層粉質(zhì)粘土(夾粉土)、④2層粉砂、粉土和⑤層粉質(zhì)粘土構(gòu)成含水層。該含水層的隔水頂板為③1層和③2層粉質(zhì)粘土，隔水底板為⑥1層和⑥2層粉質(zhì)粘土。該承壓水水頭高程為1.505～1.654m，較潛水水位較低，雨季時水頭可提高0.5m左右，水位較穩(wěn)定，補給來源主要為地表水和潛水的越流補給。

其次層承壓水：由⑦層粉土夾粉砂及⑧層淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土組成含水層。隔水頂板為⑥1層和⑥2層粉質(zhì)粘土，隔水底板為⑨層硬塑粉質(zhì)粘土和⑨層軟塑粉質(zhì)粘土央粉土。該含水層埋藏較深（層面埋深32.6～34.5m），厚度較大。該承壓水水頭埋深在地面下2.32m，高程0.160m，補給來源為相鄰含水層越流補給。

第三層承壓水：由⑩層粉土、粉砂組成含水層。隔水頂板為⑨層粉質(zhì)粘土，未揭露隔水底板。該層賦水性較好，透水性良好，但埋藏較深(層頂埋深62.O～66.8m)對工程施工無影響。

2地下連續(xù)墻施工中的難點2.1地質(zhì)條件繁雜，上部雜填土較厚且土質(zhì)松散、④2層粉土～粉砂層較厚，極易發(fā)生槽壁坍塌。

2.2地下潛水層含水量豐富且補給量大、水位高，微承壓水及承壓水水頭高。尤其是樂橋橋下部位，地下潛水水位和微承壓水及承壓水水頭均高于原地面，若不采取措施成槽施工時極易造成槽壁坍塌。

2.3地形繁雜，地勢高差大，大型機械行走和作業(yè)時存在較大安好隱患。

2.4干將河沿車站1號線主體基坑縱向(東西向)貫穿布置，將施工場地分割成南、北兩個狹長區(qū)域，給地下連續(xù)墻施工帶來諸多不利因素。2.5地下連續(xù)墻距離周邊道路、橋梁及文物養(yǎng)護建筑等較近。尤其是基坑北側(cè)和樂橋西側(cè)，地下連續(xù)墻與外側(cè)道路及樂橋的平均距離缺乏3m，局部僅lm左右。為了確保道路、橋梁及文物養(yǎng)護建筑等的安好，在加強施工監(jiān)測的同時必須采取相應(yīng)的養(yǎng)護措施。

2.6地下障礙物多且分布埋藏?zé)o規(guī)律。場地內(nèi)地下連續(xù)墻施工范圍內(nèi)地面以下2~10m分布著數(shù)量眾多的廢棄雨污水砼管(涵)及砼根基、大塊孤石和建筑雜物等地下障礙物，且地下連續(xù)墻有數(shù)處需橫跨干將河或恰好位于干將河河堤處，這就給地下連續(xù)墻成槽施工帶來了眾多的不確定因素。

3采取的對策針對上述難點，施工前對一些可能展現(xiàn)的問題采取了相應(yīng)的措施，但是由于場地條件繁雜、地質(zhì)資料不夠細(xì)致以及周邊各種不利因素等的影響，在施工過程中依舊展現(xiàn)了不少問題。

3.1針對上部土質(zhì)差和砂性大的措施在初期的成槽過程中，經(jīng)常會發(fā)生小范圍土體塌方現(xiàn)象。從超聲波測壁處境來看，發(fā)生塌方處主要集中在地面以下1.5～6m，且以靠近導(dǎo)墻底部最為嚴(yán)重。經(jīng)過細(xì)致的調(diào)查和多方面的研究分析，察覺造成塌方的理由主要為槽段上部土質(zhì)差、砂性大，輕易造成塌方（從成槽出土看，10m以上除雜填土外根本全是砂性土）。

鑒于此，后期施工根據(jù)現(xiàn)場實際處境主要采取了以下措施：

（1）在無放坡深開挖條件地段，采用沿導(dǎo)墻兩側(cè)舉行壓密注漿加固的措施。（2）在有放坡深開挖條件地段，采用高導(dǎo)墻措施，導(dǎo)墻深度由原來的1.5m增加至4m。（3）制止槽段暴露時間太長，組織好成槽后各道施工工序的貫穿。

（4）在成槽施工區(qū)內(nèi)鋪設(shè)大塊鋼板，以制止施工機械造成的局部壓應(yīng)力集中，盡量減小大型機械對槽壁的影響。（5）嚴(yán)格操縱泥漿性能，確保泥漿質(zhì)量，并根據(jù)土質(zhì)處境實時調(diào)整泥漿比重和粘度等性能指標(biāo)。

采取了以上措施后，施工質(zhì)量得到了明顯改善，在后期施工的連續(xù)墻中，平均充盈系數(shù)為1.05左右，根本達成了預(yù)期效果。3.2針對地下水水量大和水位（或水頭）高的措施前期由于對地下水的危害估計缺乏，在靠近樂橋的較低凹地段除嚴(yán)格控制泥漿性能外未采取其他措施，結(jié)果相繼展現(xiàn)了嚴(yán)重塌方，甚至展現(xiàn)無法持續(xù)成槽的嚴(yán)重處境。為此，在后來的鄰近地段施工時又采取了以下措施：

（1）對已發(fā)生嚴(yán)重坍塌的槽段，回填后在導(dǎo)墻兩側(cè)采用高壓旋噴樁進行加固，待加固體達成確定強度后，再舉行成槽施工。但是由于旋噴加固體存在確定的不確定性，在加固后局部成槽垂直度偏差展現(xiàn)了嚴(yán)重超出設(shè)計允許范圍的現(xiàn)象。（2）對未開挖且地勢較低（即原地面低于地下水位或水頭）的槽段，在導(dǎo)墻兩側(cè)采取輕型井點降水措施舉行試驗。結(jié)果由于地下水豐富且外圍補給量大，實際降水效果很不夢想，試驗段在成槽時相繼發(fā)生了較大塌方。（3）在輕型井點試驗不告成后，經(jīng)多方分析和研究后抉擇采用深井降水和地面抽排相結(jié)合的方案。即在地勢較低地段地下連續(xù)墻施工區(qū)鄰近布置深井舉行降水（即承壓水），同時設(shè)置臨時泵站不休止地向外抽排地表水和潛水。采用此法后，降水效果特別顯著，成槽施工均對比順?biāo)臁?/p>

3.3針對地形繁雜、地勢高差大的措施由于城市主干道立交橋――樂橋，恰好位于本工程施工區(qū)的中心，因此造成了本工程施工場區(qū)內(nèi)地形特別繁雜、地勢高差起伏較大，給施工帶來了很大困難。為此，結(jié)合現(xiàn)場實際處境，本著經(jīng)濟、合理的原那么主要采取了以下措施：

（1）在機械選型驗算時，充分考慮現(xiàn)場的行走坡度，確留存有足夠的安好系數(shù)。（2）留心勘察現(xiàn)場，嚴(yán)格限定重型機械行走和作業(yè)路線。（3）鋼筋籠吊裝時，確保吊機的底盤和行走道路相對平整堅實，坡度在允許范圍之內(nèi)。路面不平或坡度過大時，采用下部墊碎石并在面上加蓋鋼板鋪平。（4）對重型機械行走和作業(yè)區(qū)內(nèi)局部坑洼和松軟處，下部采用碎石、碎砼或磚渣換填夯實，必要時面上加蓋鋼板或路基箱。

3.4干將河的處理措施干將河橫貫車站東西，若不舉行處理將會嚴(yán)重影響地下連續(xù)墻的正常施工，由于其分布范圍廣，只能采取分期、分段舉行處理，主要措施如下：（1）整體分為兩階段施工，即先將河水全部疏干，再將兩岸河堤高出地面片面予以破除后對河道舉行換填。（2）局部地下連續(xù)墻橫跨河道處，先采用鎬頭機和挖掘機將導(dǎo)墻施工區(qū)內(nèi)河道U型槽及其根基全部破除，然后采用水下混凝土分二次澆筑深導(dǎo)墻。（3）局部地下連續(xù)墻位于河道或河堤處，先采用鎬頭機和挖掘機將導(dǎo)墻施工區(qū)內(nèi)河道、河堤及其根基全部破除，由于破除深度較大（平均達5m多），無法直接澆筑導(dǎo)墻，因此破除后采取“回填夯實→旋噴加固→澆筑導(dǎo)墻”方案舉行處理。

3.5針對距離道路、橋梁及建筑物較近的措施本工程地下連續(xù)墻距離周邊道路、橋梁及文物養(yǎng)護建筑物等較近，除施工過程中采取必要的地面沉降、建筑物沉降與位移、地下水位觀測等監(jiān)測措施之外，還主要采取了以下措施：

（1）為保證城市道路的暢通，經(jīng)與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計及相鄰標(biāo)段施工單位等多方協(xié)商后，將左線西端頭井北側(cè)地下連續(xù)墻內(nèi)移lm，以裁減該處地下連續(xù)墻施工時對外側(cè)干將路機動車道正常通行的影響。（2）為盡量裁減因成槽機旋轉(zhuǎn)半徑影響而臨時封道的時間和次數(shù)，與設(shè)計商定將原設(shè)計的“T”型幅段的外突頭取消，并將轉(zhuǎn)折幅的直角拐角改成斜拐角。

3.6地下障礙物處理措施連續(xù)墻施工范圍內(nèi)地面下2～10m分布著數(shù)量眾多的廢棄雨污水砼管(涵)及砼根基、電纜管線、大塊孤石和建筑雜物等地下障礙物。施工時針對不同的障礙物形式采取了多種不同的應(yīng)對措施。

（1）廢棄雨污水砼管(涵)及砼根基。a.有放坡開挖條件時，采取機械直接破除后采用20%摻量的水泥土換填，待約一周左右養(yǎng)護期后再開挖施作導(dǎo)墻。

b.無放坡開挖條件時，采用錘頭直徑大于地下連續(xù)墻寬20cm以上的沖擊鉆機舉行破除，然后對上部破空片面采用20%摻量的水泥土換填，待約一周左右養(yǎng)護期后再開挖施作導(dǎo)墻。（2）電纜管線。對有深埋廢棄電纜管線地段，在施工前采取沖擊鉆機對導(dǎo)墻范圍內(nèi)且低于電纜管線底1m以上部位舉行連續(xù)破除。若布置有塑料軟管等柔性修長管狀物無法徹底破除時，先采取成槽機抓斗或挖掘機舉行掏抓，若仍不奏效時可采取“護籠+人工切割”方法除掉。（3）大塊孤石。a.孤石埋藏較淺（埋深少于5m）時，采取機械直接（或放坡）挖除，并對導(dǎo)墻下挖空處采用20%摻量水泥土舉行換填處理。b.對深埋大于5m的大塊孤石，采取沖擊錘破碎或?qū)⑵湟幌驔_壓至設(shè)計地下連續(xù)墻槽底，并對沖擊肥槽采用20%摻量水泥土舉行換填。（4）建筑雜物。對建筑雜物（如碎磚塊、碎混凝土塊、方木條、短鋼筋及鋼管等）較多的地段，在導(dǎo)墻施工前，采取局部翻挖換填20%摻量水泥土方法進行處理。

4結(jié)論（1）對上部土質(zhì)差、砂性大處境，應(yīng)重點從加深導(dǎo)墻、盡量縮短成槽時間、盡量裁減或制止外界載荷影響槽壁、選用適合的泥漿性能指標(biāo)等方面采取相應(yīng)措施舉行處理，必要時應(yīng)在連續(xù)墻兩側(cè)采取壓密注漿、高壓旋噴樁或水泥土攪拌樁等舉行加固處理。（2）對地下水危害，務(wù)必在主觀上予以重視，并根據(jù)現(xiàn)場處境采取有效的降水措施，或采取加高導(dǎo)墻以提高泥漿液面措施(本工程由于受施工場地限制未予采用)。若已經(jīng)造成嚴(yán)重塌方得，那么應(yīng)優(yōu)先考慮采用水泥土攪拌樁加固，慎用高壓旋噴樁和壓密注漿加固。（3）對地勢高差大處境，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際處境，本著經(jīng)濟、合理的原那么，對短期和使用頻率較小的便道，應(yīng)盡量從合理選型機械和采用可屢屢倒用的物資和材料舉行整平和加固處理，必要時再考慮本金較高的鋼筋混凝土硬化措施。（4）對位于施工區(qū)內(nèi)的河道，應(yīng)根據(jù)施工需要并結(jié)合各階段施工特點，采取不同的方法分期、分段