論巖溶發(fā)育地質(zhì)條件地下連續(xù)墻施工技術(shù)控制措施

郭利娜

廣東省地質(zhì)物探工程勘察院 510800

正文：

前言

地連墻施工技術(shù)引進國內(nèi)也有幾十年了，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，其在深基坑圍護結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用也越來越廣泛，但在巖溶發(fā)育、巖面傾斜的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的施工質(zhì)量難以控制，這直接關(guān)系到基坑的穩(wěn)定性，因此重視在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中加強地連墻施工工序質(zhì)量控制措施就非常重要。

1 工程施工背景

本項目屬城際軌道交通工程，地貌屬于盆地，該區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)由上到下依次為人工雜填土、中粗砂層、粉質(zhì)粘土層、灰?guī)r層。

（1）該地區(qū)灰?guī)r地質(zhì)段溶洞發(fā)育，根據(jù)勘探結(jié)果溶洞或土洞的大小不等，主要為無充填溶洞，部分為半充填～全充填溶洞，充填物為軟塑或流塑狀粉質(zhì)粘土，局部夾灰?guī)r巖塊。溶洞的存在對軌道交通主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)穩(wěn)定性及地連墻穩(wěn)定性均勻較大影響，應(yīng)進行施工處理。

（2）受地質(zhì)構(gòu)造影響，灰?guī)r斜巖面斜度較大、走向不規(guī)則，且灰?guī)r硬度較大，地連墻成槽施工中易造成發(fā)生偏孔、塌孔等問題，嚴(yán)重影響地連墻施工質(zhì)量。

2 巖溶處理施工

2.1 溶(土)洞處理原則

按照《鐵路特殊路基設(shè)計規(guī)范》(TB10035-2006)，制定以下處理原則：

（1）當(dāng)隧道底板處于灰?guī)r地層時，位于隧道底板10m范圍內(nèi)且基底至溶洞灰?guī)r厚度小于5.0m的溶洞，全部自地面進行充填加固處理。

（2）在圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)3m以內(nèi)的溶、土洞，全部自地面進行充填加固處理。

（3）每幅地下連續(xù)墻施作2個鉆孔，超前預(yù)測墻底持力層范圍內(nèi)的溶、土洞，鉆孔深度按鉆至連續(xù)墻底3m考慮。車站底板下的地層在采用水泥土墩柱進行加固處理過程中，對連續(xù)墻段的溶土洞及位于連續(xù)墻底以下2.0m范圍內(nèi)的已鉆探出的溶土洞，全部自地面進行充填加固處理。

（4）處理串珠狀溶洞時，當(dāng)洞體之間的巖層厚度小于0.5m時，下層溶洞也要進行處理。

（5）上述原則有交叉范圍時，按較深的處理深度確定。

2.2 溶(土)洞注漿處理

注漿孔洞平面布置：根據(jù)現(xiàn)場探明巖溶平面位置所遺留超前地質(zhì)鉆孔兼做巖溶處理注漿孔洞，孔位可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。

溶(土)洞注漿施工方法

溶(土)洞處理施工應(yīng)遵循先探邊界→套管注水泥漿→花管壓密注漿→注漿效果檢測。

（1）對全填充溶洞的處理方法是采用PVC花管壓密注漿的方法進行填充加固，注漿壓力從低到高，間歇、反復(fù)壓漿，使填充物被壓潰、劈裂、擠壓、水化、置換等物理填充和化學(xué)填充，達到封堵溶縫隔斷水源，并將填充物轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤姸鹊慕Y(jié)石體或硬塑狀土；

（2）對半填充、未填充溶洞的處理方法是：對于洞徑大于3m且無填充溶、土洞和半填充溶、土洞，先用φ200的PVC套管注水泥砂漿，后用PVC花管壓密注漿。套管注水泥砂漿時在原鉆孔附近（0.6m)補鉆兩個φ200的注漿孔，兩注漿孔可相互作為出氣孔。注漿后，PVC花管壓密注漿壓力從低到高，間歇、反復(fù)壓漿。對洞徑大于5m的特大且無填充溶、土洞和半填充溶、土洞，可采用泵送混凝土進行填充。對于小于3.0m的無填充溶、土洞和半填充溶、土洞，可以直接采用PVC花管壓密注漿。溶洞填充物填滿后采用靜壓化學(xué)灌漿法，與全填充溶洞處理方法相同。

（3）對圍護結(jié)構(gòu)外3m的溶(土)洞處理邊界采用雙液漿(純水泥漿+水玻璃)止水墻封堵，封堵溶縫隔斷水源后再處理溶洞；對于多層溶洞，先鉆孔至最底層溶洞，并超過最底層溶洞0.5m，下入導(dǎo)管注砂漿，注漿時，自下而上，按照洞高分布規(guī)律，依次提升注漿導(dǎo)管，逐級灌滿；對于平面尺寸比較大的溶洞，先對溶洞邊界的注漿孔灌注雙液漿，封堵溶縫隔斷水源后再由外向內(nèi)依次對內(nèi)部注漿孔灌漿。注漿統(tǒng)一采用PVC花管注漿，充填壓力需根據(jù)溶(土)洞的充填情況進行調(diào)整。

3、地連墻施工技術(shù)控制措施

3.1 地連續(xù)墻施工工藝流程

地下連續(xù)墻的主要工序包括：測量放樣、導(dǎo)墻制作、泥漿制備、開挖成槽、清底、鋼筋籠制作及吊裝，水下砼灌注、成樁檢測等。

3.2 導(dǎo)墻施工

導(dǎo)向墻是沿地下連續(xù)墻中心線設(shè)置的鋼筋混凝土臨時構(gòu)筑物。

用全站儀放出地連墻軸線，導(dǎo)墻開挖采用小型挖掘機開挖，配以人工清底。基底夯實達標(biāo)后，采用鋼模板及木支撐澆筑砼，配合插入式振搗器振搗。

3.3 泥漿制備及循環(huán)

泥漿的作用是維護槽壁的穩(wěn)定、懸浮巖碴和冷卻、潤滑鉆頭的作用，泥漿質(zhì)量的好壞直接影響地下連續(xù)墻的質(zhì)量和施工進度。采用膨潤土或紅黏土作為制漿材料，新漿要充分?jǐn)嚢璨㈧o置24小時，待其充分溶脹后使用。在挖槽過程中，泥漿由循環(huán)池注入開挖槽段，邊開挖邊注入，保持泥漿液面距離導(dǎo)墻面約0.2米，并高于地下水位1米以上。

3.4 成槽工藝控制

根據(jù)水文地質(zhì)情況，單元槽段成槽采用“抓沖結(jié)合”的方法，用液壓抓斗完成軟弱地層(如砂層、素填土、粉質(zhì)粘土)中的成槽任務(wù)，沖擊式樁機則負責(zé)入巖、修孔、清孔及沖刷接頭施工。開挖過程中，既要注重對連續(xù)墻面槽壁垂直度的控制，同時也要對槽段兩側(cè)接頭處壁面的垂直度偏差嚴(yán)格控制在0.3%以內(nèi)。連續(xù)墻采用“三孔兩抓”成槽。先由沖孔樁機施工導(dǎo)向孔至槽底，再由抓斗在軟土層中直接抓土成槽至巖面以上。

3.5 清底換漿

成槽以后，用抓斗抓起槽底余土及沉渣，并用刷壁器清除已澆墻段砼接頭H型鋼處的凝膠物，刷壁至鋼絲刷不在沾泥為止，在灌注砼前，利用導(dǎo)管采取泵吸反循環(huán)進行二次清底并不斷置換泥漿，清槽1小時后測定槽底以上0.5m范圍內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.15，槽底沉渣厚度小于100毫米。

3.6 鋼筋籠制作與安裝

鋼筋籠制作應(yīng)在具有足夠剛度和穩(wěn)定性的固定平臺進行，并保持水平。鋼筋籠預(yù)埋件、測量組件位置要準(zhǔn)確，焊接與直螺紋連續(xù)滿足規(guī)范要求。起吊用兩臺吊車水平抬起，鋼筋籠負荷逐漸由副吊轉(zhuǎn)移至主吊，最后完成空中翻立。鋼筋籠完全垂直后，拆除副吊所有吊索及吊具，然后對準(zhǔn)槽位，緩慢放入槽中。

3.7 接頭加強施工

為加強地連墻接頭部位止水效果，槽段間接頭采用工字鋼剛性接頭，增加擾流鐵皮的設(shè)置，混凝土澆筑時增大擾流路徑，防止混凝土擾流，確保接頭部位施工質(zhì)量。二期槽段成孔后H型鋼內(nèi)用特制刷壁器清除渣土。每處型鋼接縫處預(yù)埋20注漿管（預(yù)埋在迎土側(cè)），圍護結(jié)構(gòu)施工完成后對接縫進行注漿止水。

3.8 砼灌注控制

為確保槽壁的完好性，在清槽后盡快完成鋼筋籠吊裝并開始灌筑混凝土。采用直升導(dǎo)管法，每槽配2根導(dǎo)管，導(dǎo)管直徑為φ250mm，導(dǎo)管由吊車提升，導(dǎo)管使用前必須采用水壓法進行氣密性檢測，確保混凝土澆筑質(zhì)量。

水下混凝土灌注施工技術(shù)措施：導(dǎo)管間間距采用3米，并且導(dǎo)管應(yīng)盡量靠近接頭；鋼筋籠和導(dǎo)管就位后，及時灌注水下混凝土。開始灌注時，隔水栓吊放的位置應(yīng)臨近泥漿面，導(dǎo)管底端到孔底的距離以順利排出隔水栓為宜，約為0.3～0.5m。凝土灌注的上升速度按不小于2m/h控制，隨著混凝土灌注面的上升，適時提升和拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管底部埋入混凝土灌注面以下一般保持在2～4m。水下混凝土的灌注應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷。同一槽段的兩根導(dǎo)管混凝土灌注面均勻上升，各導(dǎo)管處的混凝土表面的高差控制在0.5m以內(nèi)。

地連墻完工后，利用預(yù)埋灌漿管對混凝土質(zhì)量進行超聲波檢測。

3.9 地下連續(xù)墻驗收標(biāo)準(zhǔn)

基坑開挖后應(yīng)組織進行地下連續(xù)墻驗收，并符合下列規(guī)定：

(1)砼抗壓強度和抗?jié)B壓力應(yīng)符合設(shè)計要求，墻面無露筋、露石和夾泥現(xiàn)象；

(2)墻體結(jié)構(gòu)的允許偏差滿足要求；

平面位置≤30mm；墻面局部突出≤100mm；垂直度≤0.3%；槽段長度≤±2.0%；1.5%≤槽段厚度≤-1.0%；接頭型鋼傾斜度≤0.4%；預(yù)埋件≤30mm

4 結(jié)論

總之，明挖深基坑地連墻施工技術(shù)控制措施直接關(guān)系到基坑的穩(wěn)定性，對城市軌道的建設(shè)有著十分重要的作用。通過本文對巖溶發(fā)育復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中地連墻施工技術(shù)的闡述，對其施工技術(shù)的認識進一步加深。要想提高明挖深基坑的安全性能，就必須要嚴(yán)格的控制和管理地連墻施工技術(shù)，特別是復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中地連墻施工的技術(shù)控制措施，嚴(yán)格參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求來進行施工，優(yōu)化施工方案，強化施工措施。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在今后的城市明挖深基坑地連墻施工技術(shù)將更加成熟和完善。