異型地下連續墻槽段坍塌原因分析及處理措施

顧杰

（蘇州市軌道交通集團有限公司，江蘇 蘇州 215004）

1 工程概況

蘇州某地鐵車站采用明挖法施工，為地下兩層島式車站，車站主體基坑圍護采用地下連續墻+內支撐支護體系，地下連續墻厚800mm，工字鋼接頭。車站東端頭井為盾構始發井，端頭井較標準段每側加寬2.35m，加寬部位圍護結構地墻設為雙“L”型異型幅，地墻施工槽深33.9m，地墻施工人上至下依次穿越1-2素填土層、3-1 黏土層、3-2 粉質黏土層、4-1 粉質黏土層、4-2粉砂夾粉土層、5-1 粉質黏土層、5-2 粉砂夾粉土層。端頭井地質剖面見圖1 所示。

圖1 端頭井地質剖面圖

2 現場施工情況

2.1 現場情況

車站地墻EW-1、EW-2 均為“L”型異型幅地墻，兩幅“L”型地墻組合為車站東端頭井北側Z 型拐角，與其相鄰地墻NW-32、EW-3 已施工完成，因車站端裝頭井外擴寬度僅2.35m，故EW-1、EW-2 地墻采用一次成槽，鋼筋籠分片先后吊裝入槽，同期灌注混凝土的施工方法，即一槽兩籠。地墻EW-1、EW-2 間接頭不再設置工字鋼，采用雌雄接頭形式。

EW-1、EW-2 槽段成槽后；最先開始起吊EW-1 鋼筋籠，EW-1 鋼筋籠就位后，開始起吊EW-2 鋼筋籠，因接頭位置鋼筋間距較近影響無法入槽，采取措施后進行鋼筋籠下放，下放至地面下約10m 左右時發現鋼筋籠偏斜、擦壁、下放困難，吊出EW-2 鋼筋籠后發現籠底2m 左右鋼筋籠內掛有大塊泥塊，判斷該槽位（EW-2）已經塌方，同時測量EW-1 槽深正常，未見塌方。

根據現場情況，經研究確定采用抓斗對EW-2 塌方部位進行清孔，清理出塌方土方2 車（每車約16 方）后進行孔深測量，EW-2 槽段深度為14m，未見效果；為防止塌方土體造成EW-1鋼筋籠掩埋，決定對EW-1 鋼筋籠吊出，繼續采用成槽機清槽方式進行處理，根據現場量測，坍塌部位繼續擴大，最終對該槽段采用粘土進行回填。槽段回填前對槽段坍塌情況進行超深波檢測，超聲波檢測記錄見圖2、圖3。

圖2 EW-1 西檢測圖（Y 向基坑內）

圖3 EW-1、2 中檢測圖（Y 向基坑東）

2.2 超聲檢測結果分析

根據超聲波檢測結果進行分析，判斷如下：

2.2.1 EW-1、EW-2 槽段陽角區出現較大范圍塌方，塌方深度為地面至地下14～15m，EW-2 槽段15m 以下被塌方土體填滿。塌方范圍見圖4 所示。

圖4 EW-1、EW-2 塌方示意圖

2.2.2 塌方原因為下放EW-2 鋼筋籠過程中反復沖撞槽壁，以及清孔抓斗擾動過大，造成4-2 粉砂夾粉土層失穩坍塌，超聲波檢測結果顯示坍塌深度在14～15m，與地層柱狀圖相符。

2.2.3 槽底5-2 粉砂夾粉土層泥漿水頭壓力較大，泥漿護壁狀態穩定，未坍塌。

3 處理措施

EW-1、EW-2 地墻需對塌方部位及周邊土體加固后再行進行地墻施工。

3.1 方案比選

加固處理措施主要有三軸攪拌樁加固、MJS 樁（全方位高壓噴射法）、高壓旋噴樁、深層注漿等，對各措施比選見表1。

表1 加固處理方案比選表

通過對三軸攪拌樁、MJS 樁、高壓旋噴樁、深層注漿等方案進行綜合比選，對該段塌方槽段擬采用高壓旋噴樁進行加固處理。

3.2 高壓旋噴加固處理方案

3.2.1 高壓旋噴加固參數設置

塌方槽段采用A800@600 高壓旋噴樁（二重管法）進行加固處理，其具體加固參數見表2、3。

表2 高壓旋噴加固參數表

表3 高壓旋噴施工參數表

3.2.2 孔位布置

根據所推斷坍塌范圍進行布孔，確保坍塌區均能進行有效加固，以利后續地墻施工，共布設57 根樁，樁長均為18m。孔位布置平面見圖5 所示。

圖5 旋噴加固布孔平面示意圖

3.2.3 高壓旋噴加固順序

高壓旋噴加固采用“由外至內、間隔跳孔”順序施工，每次間隔3 孔施工，確保旋噴加固效果。

3.2.4 施工注意事項

噴漿至導墻范圍內時，降低注漿壓力并適當加快注漿管上提速度，避免對現有導墻造成破壞。為防止旋噴樁竄孔，應跳孔間隔施工,噴漿施工時由下自上進行。旋噴注漿施工時，應針對不同深度地層土質情況調整旋噴參數，采取提高噴射壓力、泵量，降低回速與提升速度等措施，保證成樁質量。當有效注漿范圍與注漿量不適應時，應提高噴射壓力，縮小噴嘴孔徑，加快提升和旋轉速度，以避免冒漿量過大。如因地層中有較大空隙引起不冒漿，可在漿液中摻加適量速凝劑或增大注漿量。為防止地面因加固引起較大變形，地面以下2m 范圍內可適當提高拔管速度，適當減小注漿壓力。管路清洗時，噴嘴不能對人，防高壓流體傷害。

4 結論

經分析總結車站EW-1、EW-2 導墻施工中出現的情況，其它相似異型槽段可采取如下施工處理措施，防止事故發生：

4.1 加強泥漿管理，調整配合比，由專人負責泥漿指標檢測，發現問題及時調整。

4.2 適當加大成槽時泥漿的比重和粘度，及時補漿，保證泥漿水頭壓力，并使泥漿排除與補給量平衡，提高泥漿護壁性能。

4.3 加快成槽速度，盡量縮短成槽時間；同時后續工序有序連接，盡量縮短成槽后與澆筑前的間隔時間。

4.4 減少槽孔周邊的附加荷載，避免重型機械在槽孔周圍的來回移動。保持孔壁的穩定性。

4.5 成槽前需對開槽尺寸進行實際核量，確定鋼筋籠加工尺寸，鋼筋籠下放之前要仔細檢查確認，避免因鋼筋籠尺寸原因產生對孔壁的反復擾動。

4.6 發生槽段坍塌后，在具備條件的情況下，應采用超聲波檢測坍塌情況，以便分析坍塌情況，可針對性的采取加固措施。