深基坑TRD转折点连续施工工艺研究
由 项敏 13818186389 撰写
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▍摘 要
摘要：TRD施工技术自1993年日本开发后，中国引进并广泛运用于中国南方地区，施工工艺成熟，北京副中心区域地层通常在不同深度范围存在透水性较好的粉细砂层、砂卵石层，标贯击数超过40，最大标准贯入度达115。本文以北京城市副中心三大建筑基坑工程为依托，基坑面积大、转折点多，通过TRD切割刀具加宽，转折点来回小角度变向切割，实现深基坑止水帷幕连续施工。
▍0 引 言
(1)TRD止水帷幕施工使用范围广，施工深度深， 能够很好地隔绝地下水，在大型基坑工程中，能够形成良 好的盆式止水环境，施工宽度灵活，能够应用于标准贯入 度值在30-120之间的软土质、硬质土层。
(2)优点：施工机械稳定，施工工艺成熟，施工垂直度 有保障，施工连续性好，切割过程中，能够充分搅拌水泥 土，减少施工缝隙，降低地下水流动，阻断污染源。能够配合多类型型钢、钢管以及预制构件施工，施工工艺多样化。
(3)缺点：施工协调要求高，在施工过程中，缺乏不同深度定点泥浆取样装置，无法准确判断水泥土固化液均匀性，转折点施工需要变化角度，重新拔起切割机，重新切割，浪费工期。
▍1 工程地质与水文地质条件
工程场区位于潮白河冲洪积扇中下部，地层以黏性土、粉土和砂土交互沉积层为主。新近沉积层主要有②层 粉砂、细砂和③层黏质粉土、砂质粉土。第四纪沉积层依 次为④层细砂、中砂；⑤层黏土、重粉质黏土；⑥层细 砂、中砂；⑦层粉质黏土、重粉质黏土；⑧层细砂、中 砂；⑨层重粉质黏土、粉质黏土。其中④层细砂、中砂和 ⑧层细砂、中砂厚度达7〜8m,密实，标准贯入度比较 高,最大标准贯入度达115。邻近东方化工厂旧址区域范围内，潜水层地下水被污染，需防止地下水的流动和污染物扩散。
▍2 工艺原理
将链锯型切削刀具分段连接钻至墙体设计深度，在切割箱底部注入固化液，使固化液(水泥浆)与原位土体 强制混合搅拌,持续横向掘削、搅拌，水平横向挖掘推进，通过链锯的上下运动、边切割边搅拌土体，搅拌均匀的水、水泥、土拌合物在水泥胶凝的过程中形成具有一定 强度和抗渗性能的水泥土连续墙，在基坑外形成一圈封闭的止水帷幕墙，从而截断基坑外地下水。如图1所示。
切割箱钻至预定深度，注入挖掘液先行挖掘、松动土 层一段距离，然后回撤挖掘至原处，再注入固化液向前推 进搅拌成墙；对地基土充分混合、搅拌松动后再进行固化 成墙搅拌.控制推进速度0. 2~2.0m/h，控制回撤切割推进速度5〜10m/h，控制成墙搅拌推进速度1.0~3.0m/h。如图2所示。
本工程TRD墙体长度2127. 6m,共有17处转折点，其中转折点最小角度为108%最大角度为166。如图3所示。
在TRD地下连续墙体施工过程中，可以通过调节机械角度，来回小角度变向切割土体，实现角度大于150° 的转折点连续施工，整个三大项目TRD工法施工过程 中，实现10次转弯连续施工，节约工期45d,见图5。
TRD设备只能直线切割掘进，在遇到转折点时需要 拔出切割箱，待先行施工的墙体达到一定强度后，再重新 下切割箱进行下一段墙体的施工，在冬季情况下必定会出现冷缝。本工程将直线切割刀具进行调整，分别对部分刀具 250mm 、 550mm、 450mm、500mm、504mm、 550mm、 310mm、360mm、600mm、650mm、 700mm、750mm、 800mm、 850mm加宽，但不大于30mm。在转角处，首 先进行墙体1的切割施工，先行切割和回撤切割都应超岀帷幕墙一幅刀箱宽度，重复施工，当切割墙体满足机械转 动角度之后，调整好角度，进行墙体2的施工，先行切割 和回撤切割都应超出帷幕墙一幅刀箱宽度，满足搭接长 度要求。当箱体由墙体1 (图4)转至墙体2方向后，再 一次喷浆成墙。
▍3 施工要点
(1)测量放线：施工前，先根据设计图纸和坐标基准点，精确计算出等厚水泥土搅拌连续墙中心线角点坐标, 进行坐标数据复核。(2)场地平整：施工前根据TRD工法设备重量，对 施工场地进行铺设路基箱等加固处理措施，确保施工场 地满足机械设备地基承载力的要求。(3)机械拼装：据设计墙深，土质不同情况有针对性的 溯一组或多组组合的链锯型切削刀具，确保切割土体效果。⑷导向槽、预埋穴挖掘"围护墙中心线放样后，采 用挖掘机沿围护墙中心线平行方向开挖导向槽，槽宽约 1.2m, 沟槽深度约1.5m。(5)TRD主机就位：TRD主机就位，由当班班长统 一指挥，移动前后看清上、下、左、右各方面的情况，清 除障碍物检查定位情况。(6)切割箱自行打入挖掘工序：用指定的履带式吊车 将切割箱逐段吊放入预埋穴，TRD主机移动至预埋穴位 置连接切割箱，主机再返回预定施工位置进行切割箱自 行打入挖掘工序。(7)施工时应保持TRD主机底盘的水平和导杆的垂 直，并校验TRD主机立柱导向架垂直度偏差小于1/250, 切割箱向下掘进过程中应通过自重匀速下沉，掘进速度宜控制在40~70mm/min。(8)安装测斜仪：掘进进尺达到一节标准节长度后，续 接标准节,并安装连接测斜仪导线，进行切割过程中墙体的 垂直精度管理，确保搅拌成型墙体的垂直度不大于1/250。(9)三步施工法成墙：先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅 拌，先行切割推进速度宜控制在0.2〜2.0m/h,回撤切割 推进速度宜控制在5〜10m/h,成墙搅拌推进速度宜控制 在1.0〜3.0m/h。墙体搭接已成型墙体不少于50cm (图6),转角部位两边延伸长度不小于100cm。
▍4 障碍物处理
在先行挖掘过程中发现链锯式刀具卡住，无法转动， 在刀具箱取岀后，开挖到地下4m深处，发现有直径较大 的钢管和大量房屋基础等障碍物(图7)。分析认为，钢管被TRD工法机刀具切断后，由于钢管的弹性挤压，导 致切割链条脱轨，从而导向轮无法转动。
经过分析决定,在该处改为转角搭接的方法进行处理，绕过链锯式刀具的影响范围。在拐角处两边延伸长度 1000mm,处理范围两侧均外延1000mm进行搭接。如图8所示。
▍5 结 语
超深基坑TRD转弯施工难度大，本工程通过对TRD 切割刀具整体加宽3cm,调整切割机械角度，实现大于 150°转折点小角度变向循环切割，完成墙体转弯施工，对超深止水帷幕连续墙体施工技术进行了创新，有效提高施工效率，实现工期节约。
TRD工法-等厚度水泥土连续搅拌墙工法2022版
▍TRD工法
TRD工法（Trench-Cutting & Re-mixing Deep Wall Method），又称等厚度水泥土地下连续墙工法，其基本原理是利用链锯式刀具箱竖直插入地层中，然后作水平横向运动，同时由链条带动刀具作上下的回转运动，搅拌混合原土并灌入水泥浆，形成一定强度和厚度的墙。
TRD工法通过水平横向运动成墙，可形成没有接口的等厚连续墙体，其止水防渗效果远远优于柱列式地下连续墙和柱列式搅拌桩加固，其主要特点是环境污染小、成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好、防渗性能好、施工安全，与传统柱列式地下连续墙相比隔渗，经济性好。
TRD工法适应粘性土、砂土、砂砾及砾石层等地层，在标贯击数达50~60击的密实砂层、无侧限抗压强度不大于5MPa的软岩中也具有良好的适用性。可广泛应用于超深隔水帷幕、型钢水泥土搅拌墙、地墙槽壁加固等领域。
TRD工法动画演示
TRD工法施工流程及典型案例
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