旋喷桩加固在地铁车站地下连续墙成槽中的应用.pdf

50工程科技2009年第1期

旋喷桩加固在地铁车站
地下连续墙成槽中的应用

第四工程有限公司黎浩昀

摘要地下连续墙在复杂地质条件下,尤其是在呈流塑状淤泥层的地质情况下进行施工的成槽
难度很大,本文结合广州地铁六号线天河客运站围护结构地下连续墙成槽的施工实例,
对成槽前的加固方案比选进行了较详细的论述。总结出一套行之有效的加固措施及施工
控制措施,减少了施工费用争取了工期,对类似工程有很好的参考价值。

关键词旋喷桩加固连续墙成槽应用

1工程概况

广州市轨道交通六号线呈!U∀型走向,西起白云区的金沙洲,向东南穿越荔湾区,经越秀
区、东山区后,转至东北方向至天河区,止于天河区高塘石。
天河客运站是六号线的第21座车站,位于天河区广汕公路(天源路)与沙汕路交口处,站
位东侧毗邻三号线天河客运站,西南角是天河汽车客运站,东侧和北侧是新天河商贸城(多为
两层砖混商铺),起点里程YDK22+9894,终点里程YDK23+0752,车站主体外包总长
838m,标准段跨度199m,有效站台中心里程YDK23+030。包括车站主体、换乘通道、#、
∃号出入口、A、B端风亭,其中车站主体与三号线车站主体相距178m~246m,与三号线%
号风亭相距仅4m。
天河客运站为地下四层岛式车站,基底埋深324m,顶板平均覆土深度30m,围护结构采
用厚1000mm地下连续墙加800止水旋喷桩,地下连续墙标准幅宽5m,C30水下混凝土浇筑。
连续墙深度根据墙底地质情况确定,平均深度为37m。

2工程地质及水文情况

21地质情况
本区间的地层自上而下分为:<1>人工填土层、<3-1>粉细砂层、<3-2>中粗砂层、
<4-1>冲-洪积粘性土层、<4-2>淤泥质土层、<5-1>可塑状花岗岩残积土层、<5-2>
硬塑~坚硬状花岗岩残积土层、<6>花岗岩全风化带、<7>花岗岩强风化带、<8>花岗岩中
风化带、<9>花岗岩微风化带。岩性主要为细粒、中粒花岗岩,局部为粗粒花岗岩,全风化、
强风化岩层遇水浸泡易软化失稳。岩土力学参数见表1。
旋喷桩加固在地铁车站地下连续墙成槽中的应用51

表1岩土力学参数表

天然密度天然含水量粘聚力内摩擦角渗透系数单轴极限土石层厚
岩土
岩土名称WCK抗压强度工程
分层3
(g/cm)(%)(kPa)(&)(m/d)(fc)分类(m)

<1>人工填土层(素填土)189050#213

<3-1>冲积~洪积粉细砂层185250500#226

<3-2>冲积~洪积中粗砂层1903001000#135

<4-1>冲积~洪积土层193257212199002%212

<4-2>河湖相淤泥质土层17350471600005#216

<5H-1>可塑状花岗岩残积土层184271205235150%285

<5H-2>硬塑~坚硬花岗岩残积土层187244264256150%1428

<6H>花岗岩全风化带188193317261150%696

<7H>花岗岩强风化带205165350289400∃401

<8H>花岗岩中等风化带256400101∋174

<9H>花岗岩微风化带265966393150577(

22地质特征
本区间地层变化快,连续墙开挖成槽所经地层层数多,上部地层其自稳能力差,密实度较
差,富水性较强,尤其在地下水作用下极易坍落。遇水软化崩解是花岗岩风化残积土和全、强风
化带的典型特点。
23水文情况
广州市区地处南亚热带,属亚热带季风性气候。降水量大于蒸发量,大气降水是地下水的主
要补给来源,每年5~10月份是地下水补给期,11月至次年4月为地下水消耗期和排泄期。本
区段的地下水补给来源主要是大气降水。勘察期间实测钻孔稳定水位埋深为140~1300m,平
均埋深为303m。地下水位线的起伏与地面线的起伏一致。

3连续墙成槽前方案分析

本车站连续墙成槽采用BH-2型液压抓斗式成槽机配合CZ-30冲击钻,在连续墙成槽设备
的荷载作用下,其中BH-2型液压抓斗式成槽机自重80,tCZ-30冲击钻自重5,t两设备不同
时在一幅连续墙上作业,由于地下水位高,地质条件差,成槽时容易出现塌孔、地面沉陷等,使
得连续墙成槽困难。
为确保地下连续墙成槽,必须对连续墙及导墙两侧的土体进行加固,提高土体强度和抗渗性
能,防止出现塌孔、地面沉陷等。

4加固方案分析比选

结合本站实际情况,有以下3个方案具有可行性,其优缺点比选如下。
41钢板桩
运用钢板桩很容易插入表层流塑状淤泥层,钢板的刚度足够高,