一、前言随着上海市城市内轨道交通、越江隧道、超高层建筑等建设项目不断快速发展,城市发展的空间逐步转向地下空间,并且基坑的施工向着“大、深”的目标发展。由于这些工程项目往往在城市内实施,导致深基坑的施工环境越来越复杂且多变。在以往的深基坑围护施工过程中主要采用SMW工法桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、MJS工法、RJP工法、高压旋喷桩等等工艺,而如今TRD工法的逐步推广和运用又给上海这种软土地质、超深基坑、周边管线复杂且施工场地狭小的工程带来了更多的围护方式的选择、更好的质量保证措施以及可能更加经济的成本控制。由于从施工原理各方面TRD工法与SMW工法最为接近,故接下来我们就对两者之间的技术经济方面进行简单的对比和比较。
二、TRD工法与SMW工法技术原理简述1、SMW工法连续墙,是SoilMixingWall的缩写,SMW工法是利用专门的多轴搅拌就地钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,经充分搅拌混合后,在各施工平面之间采取重叠搭接施工,在水泥土混合体未硬之前插入受拉材料(常为H型钢),作为应力加强材料,直至水泥结硬、形成劲性复合围护墙体体,该墙体可作为地下开挖基坑的档土和止水结构。最常用的是三轴型钻掘搅拌机。其主要特点是构造简单,高止水性,工期短,造价低,对周围环境影响小,特别适合城市中的深基坑工程。
SMW工法大致工作原理图如下(图1):图1
2、TRD工法(Trench-Cutting&Re-mixingDeepWallMethod)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,搅拌混台原土并灌入水泥浆,形成一定厚度的墙体,以取代目前常用的高压喷射灌浆,单轴和多轴水泥土搅拌桩组成的柱列式地下连续墙。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。
TRD工法大致工作原理图如下(图2、图3):图2图3
图5
二、TRD工法与SMW工法工艺对比
四、结论总体而言TRD工法较常规SMW工法桩具有以下特点:(1)设备高度低,一般不超过13m,较传统设备拥有极高的安全性。(2)施工深度大,施工深度可达60m。(3)适应地层广泛,包括粘性土、砂土、砂砾及砾石层,在标贯值30击以上的密实砂层以及无侧限抗压强度不超过10MPa的软岩中也具有良好的适用性。(4)墙体垂直度高,使用插入式倾斜计对挖掘成墙状况进行实时监测,墙体垂直度可达1/250。(5)成型墙体等厚度,墙厚550~850mm,按50mm模数调整。(6)墙体连续无冷缝,内插H型钢等芯材间距可均匀布置。(7)深度方向墙体品质均一,多段式切割箱沿墙体垂直方向整体混合搅拌,通过横向挖掘搅拌,形成均质的水泥土搅拌墙。(8)TRD工法在搅拌成墙过程中喷注水泥浆液过程中压力比SMW工法较小,特别是基坑围护紧邻保护建筑物或者管线时候,对于周边土体影响较小。(9)造价指标上面如在淤泥与淤泥质土、粉性土、素填土、黏性土及无流动地下水的饱和松散砂土软土地基、深度为30米以内地下基坑围护工程中,TRD工法造价指标与SMW工法造价指标接近,但是如遇上砂土或坚硬土层、地下障碍物情况存在、30米以上深度的地下基坑围护工程,则选用TRD工法技术经济指标优于SMW工法。
参考文献:[1]上海隧道工程股份有限公司,上海市轨道交通14号线工程土建10标(黄陂南路站、大世界站、长乐路中间风井、黄陂南站路~大世界站盾构区间,.[2]上海隧道工程股份有限公司,上海长江西路越江隧道工程.