复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法与流程

本发明属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法。

背景技术：

trd工法由日本90年代初开发研制，是能在各类土层和砂砾石层中连续成墙的成套设备和施工方法。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等固结作用浆液，形成一定厚度的墙。其主要特点是成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好。主要应用在各类建筑工程、地下工程、护岸工程、大坝、堤防的基础加固、防渗处理等方面。

但是，trd设备因其切削能力所限，在地层较厚、强度较高的密实硬质地层，设备切削困难，施工进度缓慢，甚至无法施工。

双轮铣深搅工法，通过两个铣轮绕水平轴旋转切削搅拌原位土体，注入水泥浆等固结作用浆液充分搅拌形成均匀的水泥土墙体，可用作防渗墙、挡土墙或对地层进行加固改良，是一种高效施工的新技术。具有切削性能强，施工精度高等优点。但在强度较高密实碎石土地层中切削困难，设备磨损大，施工进度缓慢。

目前，水泥土地下连续墙施工根据特定地质条件一般用到双轮铣深搅设备或trd设备独立作业，常因单一设备连续施工，造成设备耗损。在面临复杂地质施工条件时，无法发挥设备的最大优势，施工进度缓慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法，采用铣抓结合的处理方式，即采用双轮铣深搅设备切削碎石土层以上土层，其施工垂直度可达到3‰，为地下连续墙成槽机抓斗施工起到导向作用，然后通过地下连续墙成槽机抓斗清理大粒径碎石土并进入不透水层，抓斗施工后形成连续的开放槽段，最后利用trd设备搅拌注浆，形成水泥土连续墙，以解决现有trd工法在强度较高密实碎石土地层，切削困难，施工进度缓慢，设备磨损大等问题。

本发明是这样实现的，一种复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

步骤一、探明地质条件，勘察该深度范围土质特点，进行相应的试成墙工作；

步骤二、进行双轮铣深搅切削施工；

步骤三、进行地下连续墙成槽机抓斗清理碎石土施工；

步骤四、进行回填素填土施工；

步骤五、进行trd水泥土连续墙施工。

进一步，所述复杂地质条件自上而下分为三个深度，所述第一深度主要由粘性土、粉土、砂土构成，土质强度较低；所述第二深度主要由碎石土构成，土质密实程度高；所述第三深度主要由强风化砾岩、粘性土等不透水层构成，强度一般。

进一步，所述trd水泥土地下连续墙施工范围内分布密实碎石土，底部入不透水层，对成槽施工质量及护壁泥浆质量控制有很高要求，传统工艺无法进行正常施工及高效作业；

进一步，所述步骤二双轮铣深搅切削施工，是通过两个铣轮绕水平轴旋转切削搅拌原位土体，注入水泥浆等固结作用浆液充分搅拌形成均匀的水泥土墙体，可用作防渗墙、挡土墙或对地层进行加固改良，本施工方法仅使用双轮铣深搅设备切削功能，切削粘性土、粉土、砂土至碎石土层层顶；

进一步，所述步骤三地下连续墙成槽机抓斗清理碎石土施工，是利用地下连续墙成槽机抓斗清除较硬原位土体性能优越，将碎石土抓出，并抓至不透水层；

进一步，所述步骤四回填素填土施工，是利用挖掘机回填素填土，以补充地下连续墙成槽机抓斗清理碎石土后的土层空缺，以保证施工质量；

进一步，所述步骤五trd水泥土连续墙施工，是将满足设计深度的附有切割链条以及刀头的切割箱插入地下，在进行纵向切割横向推进成槽的同时，向地基内部注入水泥浆等固结作用浆液，以达到与原状地基的充分混合搅拌在地下形成等厚度连续墙的一种施工工艺。

本发明优先选择切削性能强的双轮铣深搅设备切削粘性土、粉土、砂土，双轮铣深搅设备切削后，双轮铣深搅设备后方同时进行地下连续墙成槽机抓斗清理碎石土施工，并随后进行挖掘机回填素填土施工，回填素填土施工后，trd水泥土连续墙随后施工。

本发明提供的复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法，是将多种设备排开沿同一方向同时施工，避免传统工法中单一设备在硬质地层长时间工作带来的设备耗损。充分利用设备各自优势：双轮铣深搅设备切削性能强；地下连续墙成槽机抓斗清除较硬原位土体性能优越；trd设备施工成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好。另外，使用地下连续墙成槽机抓斗清理碎石土，可避免双轮铣深搅设备或trd设备在硬度极大的碎石土层施工时造成的设备耗损，降低水泥土连续墙的施工难度，有效节省切削时间，提高施工质量和施工效率。

附图说明

图1为本发明实施例中复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法的流程图。

图2为本发明实施例中复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法的施工状态图。

图3为本发明实施例中复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法中下放切割箱施工状态图。

图4为本发明实施例中复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法中trd设备前行切削施工状态图。

图5为本发明实施例中复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法中trd设备回程切削施工状态图。

图6为本发明实施例中复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法中trd设备搅拌固化成墙施工状态图。

图例说明：

1-粘性土、粉土、砂土层；2-碎石土层；3-强风化砾岩、粘性土等不透水层；4-素填土；5-双轮铣深搅设备；6-地下连续墙成槽机；7-挖掘机；8-trd设备；9-水泥土地下连续墙体；10-切割箱。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例：

一种本发明的复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法在某住宅区施工中的具体应用，该住宅区周边已建成密度较大住宅区域，原施工地层自上而下分为三个深度，第一深度主要由粘性土、粉土、砂土构成；第二深度主要由碎石土构成；第三深度主要由强风化砾岩、粘性土等不透水层3构成。该地下连续墙形状近似“l”型，基坑采用厚800mm水泥土地下连续墙内插h型钢加1～2道旋喷锚杆的支护形式。基坑开挖深度6.91～10.16m，施工深度18.5m，止水帷幕进入强风化砾岩、粘性土等不透水层3不小于1.5m以彻底截断承压含水层。

本实施例复杂地质条件水泥土地下连续墙施工方法流程如图1所示，具体包括如下步骤：

（1）探明地质条件，经勘察，该施工地层自上而下岩层分布为：粘性土、粉土、砂土层1;碎石土层2;强风化砾岩、粘性土等不透水层3。选择切削性能强的双轮铣深搅设备5进行试成墙。双轮铣深搅设备5施工至14m时（即绝对标高56.5-14=42.5m），钻进困难。已进入强风化砾岩、粘性土等不透水层3。

（2）由双轮铣深搅设备5切削粘性土、粉土、砂土层1至碎石土层2层顶，切削过程控制速度并加大用水量，保证泥浆比重不大于1.3。

（3）利用地下连续墙成槽机6抓斗将碎石土层2抓出，并抓至强风化砾岩、粘性土等不透水层3以下1m，达到设计深度。

（4）利用挖掘机7回填素填土4，以保证成墙质量。

（5）trd设备8主机在预切槽位置就位，相应施工位置需铺设钢板以满足施工要求。

（6）吊放预埋箱。用挖掘机7开挖深度约3m、长度约2m，宽度约1m的预埋穴，下放预埋箱，然后将切割箱10逐节放入预埋箱内。

（7）切割箱10与trd设备8主机连接。首先trd设备8主机移动至预埋穴位置连接切割箱10，然后trd设备8主机再返回预定施工位置进行竖向切削，如此反复，直到满足设计深度要求。

（8）前行切削。注入切削液（膨润土浆液），对于可以自造泥浆的地层和区域，可不配置膨润土浆液，直接注入自来水。

（9）回程切削。注入切削液，对土体进行二次切削。

（10）搅拌固化成墙。注入水泥浆等固结作用浆液，与原位土体充分搅拌，形成等厚的水泥土地下连续墙体9。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。