TRD工法在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用

程劍星

（沈陽撫挖巖土工程有限公司，遼寧 沈陽110000）

1 TRD工法簡介

TRD工法是將鏈軌節(jié)上安裝有切削刀具的多節(jié)切削鏈插入地中，在刀具邊旋轉(zhuǎn)邊沿地基作水平移動(dòng)切削的同時(shí)注入掘削液、固化液，并與原位置的土進(jìn)行混合攪拌形成等厚度的摻土水泥地下連續(xù)墻。本工法主要適用于建筑物的基礎(chǔ)工程、地下道路及公共用溝的開挖、盾構(gòu)的豎井、基礎(chǔ)的擋土墻、止水墻、港灣堤防的地基加固等工程。

與傳統(tǒng)的柱列式地下墻不同，用地基中原位置改良的泥土建造連續(xù)墻體，是本工法的特點(diǎn)。自研發(fā)以來，15年間在日本、美國、新加坡的實(shí)績?yōu)?40件、233萬m2，其中有對(duì)卵石地層、硬質(zhì)花崗巖層的掘削及大深度施工。

2 TRD工法特點(diǎn)

TRD施工機(jī)可成墻厚度為550、700、850mm，配備刀具長度40m，施工深度根據(jù)地質(zhì)不同可達(dá)40~60m。

2.1 支護(hù)體系安全可靠。對(duì)垂直方向所有土層同時(shí)進(jìn)行混合攪拌，可得到全層強(qiáng)度、止水性能均勻的高品質(zhì)墻。

2.2 止水性能強(qiáng)。切割箱連續(xù)橫向攪拌混合，可得到?jīng)]有接口的連續(xù)墻，確保連續(xù)墻的質(zhì)量，且墻體各處等厚，芯材間距可任意設(shè)定。

2.3 施工土質(zhì)無限制。施工機(jī)的掘削性能高，對(duì)于卵石層、風(fēng)化巖層可用特殊刀具進(jìn)行掘削，確保TRD工法在任何土層施工的可能性。

2.4 成墻墻體垂直精度高。切割箱體內(nèi)配置的多層傾斜計(jì)可隨時(shí)監(jiān)視切割箱的傾斜度。

2.5 施工機(jī)器高度較低，可在有高度限制的地方施工。

2.6 低噪音、低振動(dòng)。

3 TRD工法施工步驟

3.1 在工程指定位置組裝TRD主機(jī)與切割箱。

3.2 連接切割箱達(dá)到所需深度后開始沿所定軌跡先行掘削地基，同時(shí)切割箱底部的噴射口噴出掘削液與掘削松動(dòng)的各土層混合攪拌。

3.3 切割箱在指定位置走過一遍，確定地下無障礙物后返回初始位置。

3.4 切割箱底部噴射口噴出固化液與之前各土層的混合漿混合攪拌，同時(shí)切割箱沿所定軌跡橫向移動(dòng)。駕駛室內(nèi)時(shí)刻監(jiān)控切割箱的垂直度，保證所成墻體垂直。注漿系統(tǒng)監(jiān)控固化液注入量，保證墻體強(qiáng)度。

（如施工深度較淺且地質(zhì)較軟可采用一步施工，既切割箱在第一次沿所定軌跡先行掘削地基時(shí)，同時(shí)切割箱底部的噴射口噴出固化液與各土層混合攪拌，使掘削·混合·攪拌·成墻一步完成。）

3.5 成墻達(dá)到所需長度后退避掘削一段距離，到達(dá)安全位置后拔出切割箱。

4 TRD工法的適用

TRD工法在基坑支護(hù)工程中幾乎可以適用于任何情況的工程，但根據(jù)基坑不同類型于開挖深度的差異，可以選擇在墻體內(nèi)內(nèi)植入芯材，芯材一般采用H鋼或工字鋼，植入的芯材可大大增加成墻墻體的剛性，從而避免因水泥土與混凝土的強(qiáng)度差異而造成的不安全因素。

此工法在地層為粘性土、砂土、砂礫及礫石中具有良好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，而在硬度較大的巖層中，因?yàn)槭┕み^程中需使用特殊刀具，而使得其經(jīng)濟(jì)性不足及施工周期慢。

5 TRD工法機(jī)械設(shè)備及主要配套設(shè)備

5.1 TRDⅢ型，最大切削深度40米，成墻寬度0.55-0.85米。

5.2 6立方空氣壓縮機(jī)

5.3 全自動(dòng)水泥漿攪拌及注漿系統(tǒng)

5.4 40噸水泥倉儲(chǔ)罐

5.5 履帶式100噸吊車

5.6 0.6立方米挖掘機(jī)

5.7 高壓清洗機(jī)

6 TRD工法經(jīng)濟(jì)及效率分析

根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范、定額及最新有關(guān)文件進(jìn)行其工程造價(jià)分析，TRD工法在粘性土、砂土、細(xì)砂、中砂地層中在不加入芯材的前提下，工程造價(jià)約為350元/平方米。

在施工效率中，在粘性土、砂土、細(xì)砂、中砂地層中，以成墻寬度0.6米，深度10米，施工路線為直線為例，每臺(tái)班8小時(shí)施工約為30延長米，即成墻約300平方米。如深度為15-25米，則每臺(tái)班8小時(shí)施工成墻約200平方米。

7 TRD工法的優(yōu)點(diǎn)與不足

7.1 TRD工法施工時(shí)上下攪拌均勻，水泥漿與各層土層結(jié)合，成墻質(zhì)量高，同時(shí)由于墻體防滲，可避免由于透水而引起的傾覆。

7.2 TRD工法水平及垂直切削精度極高。

7.3 由于墻體連續(xù)沒有間隙，所以整體穩(wěn)定性高。

7.4 不足為主要在處理復(fù)雜地形及土層時(shí)施工速度較慢，同時(shí)因?yàn)樵O(shè)備及配件均為進(jìn)口，所以維修周期長，暫時(shí)承擔(dān)大規(guī)模施工項(xiàng)目時(shí)會(huì)影響施工總進(jìn)度，但隨著該設(shè)備及配件已經(jīng)國產(chǎn)，此情況有望緩解。

8 結(jié)語

TRD工法在中國的出現(xiàn)，為中國基坑支護(hù)工程在施工方法中提供了一種新的選擇。其施工適應(yīng)性強(qiáng)，墻體在保證強(qiáng)度的同時(shí)具有防滲功能，在部分地區(qū)可大大降低基坑支護(hù)工程中的降低地下水工程的難度及最大限度保證我國水資源的浪費(fèi)。在國外已完成項(xiàng)目440件，目前在我國浙江杭州市及遼寧錦州市已經(jīng)使用該工法在基坑支護(hù)中，同時(shí)由于TRD的施工設(shè)備已經(jīng)由遼寧撫挖重工機(jī)械股份有限公司國產(chǎn)化并投入使用，從而降低由純進(jìn)口而帶來的高成本，具有良好的推廣性與發(fā)展前景。

[1]龔曉南.深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

[2]建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)［S］.