地下连续墙槽壁坍塌处理技术

周海刚

（杭州富阳城市建设投资集团有限公司，浙江杭州 311400）

0 引言

在社会经济高速发展的当下，城市轨道交通展现出爆发式增长，受市区建筑物密集等诸多环境影响，地铁车站无法采用成本低的大放坡开挖，越来越多的基坑采用安全保险的地下连续墙支护形式，而地下连续墙的施工质量好坏决定地铁车站顺利开挖的成败，槽段稳定是地下连续墙施工的关键点之一，本文分析成槽时槽段塌方采用高压旋喷桩加固补强技术处理措施，并对已塌方槽段的加固效果进行二次成槽验证，达到预期处理效果，对同类工程具有参考性。

1 工程概况

本工程包括地下二层广场、地下五层车站。广场采用800mm地下连续墙围护结构，车站采用1500mm 地下连续墙围护结构。其中车站地下连续墙深50m，大部分槽段为砂性土、卵石土，设计要求入中风化岩不小于2m，隔绝地下水，从而保证基坑开挖的安全。施工采用“抓铣结合”的成槽工艺，地下连续墙接头形式全部采用H 型钢接头。本次坍塌的槽段编号为N27，为首开幅，位于车站标准段。

2 槽壁坍塌原因分析

槽段N27 于2020 年11 月26 日8：56 开始成槽，并于11 月27 日21：30 完成成槽工作，等待铣槽。于11 月28 日4 点进行超声波检测，超声波检测记录发现基坑内开挖侧15～18m 范围内有轻微塌方情况，但不影响地下连续墙质量，决定继续开始铣槽，11 月29 日在铣槽至44m 时，由于塌方较严重只能暂停铣槽工作，静置并观察槽段塌方情况，后于当天夜间测槽深，发现测绳只能下放16m，同时检查发现KBZ44 桩顶出现沉降，为保证地墙质量及设备、人员安全，决定对本幅槽段进行回填。

2.1 钻孔灌注桩影响

为加快车站施工进度，车站内桩基与地下连续墙同期施工，在距槽段N27 南侧基坑内4.4m 处，抗拔桩KBZ44 于2020 年11月25 日开孔，并于2020 年11 月27 日20：00 时完成混凝土灌注，地墙与桩位关系平面图见图1。钻孔桩桩径均为1200mm，地面至基坑底37.5m 高度范围内未浇筑混凝土，采用细石进行回填。立柱桩于2020 年11 月27 日浇筑完成，桩孔内空灌段有边长为600mm 的正方形格构柱，该段回填质量难以保证，且桩基与地墙同期施工，并在成槽期间进行混凝土灌注，钻孔桩施工孔内水压的变化对N27、混凝土灌注以及孔内泥浆和石子沉降固化过程中，槽段内周边土体受到成槽机与铣槽机施工过程中的扰动，造成N27 成槽过程中出现坍塌穿孔现象。

图1 N27 地下连续墙与桩位关系平面

2.2 地下承压水影响

场地内土层从上至下主要分为粘土、粉土、卵石土和风化岩，地下连续墙底进入中风化岩中，孔隙承压水主要存在于（4）1 粉土、（4）3 粉细砂及（5）1 圆砾土、（5）2 卵石土层中，工程地质剖面见图2。地面下10m 范围内设计有槽壁加固，故2-2 粉土成槽时不会塌方。车站内（5）1 圆砾土、（5）2 卵石土层竖向占比50%左右，富含丰富的承压水，承压水水头在地面以下4m，由于基坑内钻孔桩施工，导致承压水上升，成槽过程中遇到渗透系数较大的粉质黏土层，临近地下连续墙的桩孔内承压水渗透进已开挖的槽段内，造成槽段内的泥浆重度减少，最终击穿护壁泥皮，造成槽段塌孔。

图2 N27 处工程地质剖面

3 坍塌部位处理措施

3.1 处理方案

槽段N27 回填完毕后，考虑到该槽段宽度和深度大，且承压水较多，泥浆中的回填土密实度不能保证，土体稳定性无法保证，再次成槽必然会出现再次坍塌情况。为了确保N27 槽壁稳定顺利成槽，决定采用φ850@600 高压旋喷桩工艺，对整个槽壁进行加固。根据槽壁坍塌超声检测情况，迎土侧采用一排高压旋喷桩，加固深度为槽壁加固底至地面下20m，加固宽度8m。背土侧采用3 排高压旋桩，加固深度为导墙顶至地面下20m，加固宽度为10m。旋喷桩施工采用二重管法，桩径为850mm，中心点间距为600mm，水泥采用P.O 42.5，掺量不少于25%。

图3 槽段加固平面

图4 槽段加固剖面

3.2 处理结果

2020 年12 月7 日开始高压旋喷加固，12 月15 日完成加固。2021 年12 月30 日完成导墙施工，2021 年1 月13 日开始N27第二次成槽施工，成槽时适当提高泥浆比重与黏度，同时保证成槽机在朝内匀速提升与下降，经超声检查未出现塌孔现场，高压旋喷桩加固护壁效率良好，如图5 所示。

图5 第二次超声检测记录

后续基坑内桩基施工时，要求桩基距地下连续墙保持10m以上的安全距离，待地下连续墙施工完成后，再对10m 范围内的桩基进行施工，同时缩短成槽时间，按此原则，后续地下连续墙成槽施工中未出现坍塌现象。

4 结语

本工程基坑内的桩基施工引起地下承压水水位升高，造成槽壁周围土体受扰动继而发生严重的坍塌。如何控制地下连续墙槽壁的稳定并不仅仅要关注护壁泥浆质量的好坏，还要密切关注周围其他工序同时施工的影响。通过本文的概述，不良地质地下连续墙施工时，且周边有其他工序同时施工时，如钻孔灌注桩、高压旋喷桩等应根据现场实际情况调整施工距离，确保地下连续墙槽壁稳定。