TＲD工法又稱等厚度水泥土攪拌墻技術，是一種新型的水泥土攪拌墻施工工藝;該方法將傳統(tǒng)的垂直軸螺旋鉆桿水平分層攪拌方式變革為水平軸鋸鏈式切割箱沿墻體深度垂直整體攪拌方式。主機動力箱液壓馬達驅(qū)動鋸鏈式切割箱，切割箱分段接長、挖掘至設計墻底標高后，再橫向持續(xù)推進，同時在切割箱底部注入挖掘液或固化液，使其與成墻深度范圍內(nèi)原位土體充分混合攪拌，構筑成高品質(zhì)的水泥土攪拌墻。TＲD工法攪拌充分、均勻，墻體連續(xù)無冷縫，也可插入型鋼以增加攪拌墻的剛度和強度，適用于各種土層，在一般的砂土層中施工最大深度60m，攪拌墻厚度達450～900 mm。自20世紀90年代我國引入TＲD工法以來，眾多專家、學者對其在基坑中的應用進行了研究;其中王曉南、余偉等探討了TＲD工法在深基坑圍護結構中的應用并提出了深基坑支護研究的發(fā)展方向;黃成在杭州某深基坑支護工程中對比分析了TＲD工法和SMW工法的支護效果，探討了TＲD工法的止水性能;楊林德、鐘才根、潘軍、廖瑛、朱曉宇等分別對包括TＲD工法在內(nèi)的不同基坑支護形式的位移、變形監(jiān)測及結構穩(wěn)定性進行了研究。本文以天津市民園體育場基坑工程為例，重點介紹了TＲD工法在天津地區(qū)的應用情況，以期為相關研究及工程實踐提供借鑒。
民園體育場南北兩側為地上3層，西側為地上2層，東側地上為1層走廊，中部為標準足球場，擬建體育場整體地下2層，擬采用框架結構、樁基礎。工程場地位于天津市五大道文化旅游區(qū)內(nèi)(見圖1)。
基坑面積約為24 000 m2，周長約為600 m，基坑深度達10.85～12.4 m。本工程特點是基坑四周均緊鄰市政道路，道路以外為1～4層市重點保護建筑，年代久遠，大都為磚木結構，結構穩(wěn)定性差。南側:擬建基坑距大理道用地紅線約4.7 m，距南側1～3層建筑物約19.0 m;西側:擬建基坑距衡陽路用地紅線最近處約7.7 m，距西側1～4層建筑物最近處約21.7 m;北側:擬建基坑距重慶道用地紅線最近處約10.0 m，距北側2層建筑物最近處約22.4 m;東側:擬建基坑距河北路用地紅線最近處約9.4 m，距東側1～2層建筑物最近處約24.4 m。
此外，基坑周邊管線密集、四周道路、管線及建筑對地面位移、沉降極為敏感，場地狹小，設計施工難度大，支護體系變形控制要求高。
2、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件
2.1工程地質(zhì)條件
根據(jù)該項目工程地質(zhì)勘察報告可知，場地地勢較為平坦。本場地內(nèi)特殊性巖土主要為人工填土層(Qml)雜填土(地層編號①1)、素填土(地層編號①2)及沖填土(地層編號①3)。雜填土松散雜亂;素填土土質(zhì)結構性差，土質(zhì)不均勻;沖填土土質(zhì)總體較軟，土質(zhì)不甚均勻。特殊性巖土對本工程基坑支護有所影響�；由婕吧疃确秶鷥�(nèi)各層土性計算選用指標如表1所列，基坑工程場地典型地質(zhì)剖面如圖2所示。
2.2水文地質(zhì)條件
埋深約18.00～33.00 m段全新統(tǒng)下組陸相沖積層(Qal)粉土(地層編號⑧2)及上更新統(tǒng)第五組陸相沖積層(Q3eal)粉土(地層編號⑨2)可視為承壓含水層，其下埋深約33.00～35.00 m段上更新統(tǒng)第四組濱海潮汐帶沉積層(Q3dmc)粉質(zhì)黏土、黏土(地層編號⑩1)可視為承壓含水層的相對隔水底板。本場地承壓水水頭標高按大沽高程0.00 m考慮，25.0 m以上各土層滲透性指標如表2所列。
基坑支護方案
3.1基坑支護設計的特點及難點
本工程基坑面積約為24 000 m2，地下二層，開挖深度為10.85～12.4 m，屬深大基坑工程。深基坑工程實施過程中受到基坑開挖、降水以及施工動載等許多不確定因素的影響，而且周邊環(huán)境復雜，因此存在很大的風險性。
本場地淺層分布有較厚的填土層，其中埋深4.0～6.5 m處填土以淤泥質(zhì)土為主，流塑～軟塑狀態(tài)，對基坑變形不利。埋深6.5～10.5 m處為較厚粉土層，含水量大，透水性好，給基坑側壁帶來滲漏隱患，且承壓含水層距基坑底較近，存在承壓水突涌的可能。復雜的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件是本基坑工程設計中必須重點考慮并給予妥善處理的問題。
本項目位于天津市和平區(qū)五大道風景區(qū)，項目周邊四面臨路，道路狹窄，道路以下均埋設市政管線，道路以外均為老建筑物，年代久遠，大都為磚木結構，結構穩(wěn)定性差。周邊道路、管線及建筑對位移、沉降極為敏感，基坑圍護及降水設計中做好對道路、管線及建筑物的保護工作是設計中的重點工作。
3.2基坑支護方案選擇
根據(jù)以上對本工程基坑支護設計特點的分析，結合工期的要求和市建科委專家評審意見，該基坑支護方案采用水泥土地下連續(xù)墻(TRD工法)內(nèi)插型鋼+兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的支護形式。內(nèi)插型鋼施工便利，工期短，型鋼可回收再利用，環(huán)保經(jīng)濟。
TRD工法墻厚850 mm，有效高度33.5 m，已隔斷⑧2、⑨2承壓水層，內(nèi)插700×300×13×24的型鋼，間距600 mm。水泥土地下連續(xù)墻(TRD工法)固化劑采用P.O42.5普硅水泥，水泥摻入比不小于25%，水灰比為1.0～2.0。施工單位根據(jù)現(xiàn)場試成墻結果可適當調(diào)整參數(shù)，以確定合適的施工工藝及參數(shù)，確保施工質(zhì)量。根據(jù)基坑形狀采用兩個半圓形、中間加對撐的“眼鏡”型支撐形式。第一道支撐位于現(xiàn)地表下2.7 m，第二道支撐位于現(xiàn)地表下8.2 m，基礎底板施工完成并回填后，可拆除第二道支撐。施作地下一層外墻時，需在第一道支撐處留洞，待施工至±0.00 m時，回填后方可拆除第一道支撐。支撐采用鋼筋混凝土支撐，混凝土強度等級C35。兩道支撐體系桿件截面一致，腰梁截面1200 mm×800 mm，環(huán)梁截面2400 mm×900 mm，對撐截面1200 mm×800 mm，輻射桿截面700 mm×800 mm�；訃o平面圖如圖3所示，基坑圍護典型剖面如圖4所示。
3.3基坑支護單元計算
圍護樁內(nèi)力及位移的計算采用平面單元計算的方法。該方法采用朗肯土壓力理論，雜填土及粉土粉砂層采用固結快剪指標，水土分別計算，粉質(zhì)黏土、黏土層采用直剪快剪指標，水土合并計算，用彈性抗力法求得計算結果。對于支護樁嵌固深度，本設計主要通過基坑的抗傾覆安全性和整體穩(wěn)定安全性來確定。計算軟件為同濟啟明星(frws7)�；又ёo的計算模型如圖5所示，每沿米墻寬的內(nèi)力位移計算結果如圖6所示。由以上計算結果可以看出，樁身最大水平位移32.4 mm，可滿足周邊環(huán)境對變形的要求。彎矩和剪力均能滿足型鋼承載力要求。
4.1監(jiān)測方案
該項目進行了基坑周邊管線、道路變形(沉降、位移)監(jiān)(沉降、水平位移、傾斜、裂縫)監(jiān)測;支護樁深層水平位移、垂直位移及裂縫監(jiān)測;支撐體系變形(沉降、水平位移及裂縫)監(jiān)測;支撐體系內(nèi)力監(jiān)測;立柱水平位移和沉降監(jiān)測等多項監(jiān)測。本文僅對道路沉降和支護樁深層水平位移監(jiān)測結果進行敘述和分析。
結合周圍的環(huán)境情況所確定的測點布置方案如圖7所示。
4.2監(jiān)測結果及分析
選取較典型的4#點和14#點樁身水平位移曲線進行分析，圍護樁頂P14點水平位移較大，達41.4 mm，略大于計算值32.4 mm。坑邊地面出現(xiàn)裂縫并產(chǎn)生沉降，約30.0～40.0 mm，由于距道路較遠，并未對鄰近道路管線等造成影響;其他觀測點最大位移均在20.0 mm左右，小于計算值，對環(huán)境影響不大。
局部樁頂變形較大有三方面的原因，一是淺部人工填土較厚，場地經(jīng)過翻槽處理后土體結構性比預估的要差;二是第一道支撐位于樁身3.5 m處，第一步挖土支護樁處于懸臂狀態(tài)，挖掘機開挖起始處樁頂變形大于計算值，后期開挖變形疊加導致樁頂變形較大;三是型鋼剛度較小，抗彎抗變形能力相對較差。
水泥土連續(xù)墻止水效果良好，整個基坑開挖及施工過程中無滲漏水現(xiàn)象，基坑側壁干爽;深層承壓水已隔斷，且隔斷效果良好，降水未對周邊環(huán)境造成不良影響，周邊建筑物及道路無明顯沉降。
5、結 論
(1)該項目坑深10.85～12.4 m。周邊環(huán)境復雜，需要保護的道路及建筑物較多，市重點保護建筑物年代久遠，大都為磚木結構，結構穩(wěn)定性差;采用TRD工法樁內(nèi)插型鋼，兩道混凝土支撐，支護效果良好。
(2)TRD工法止水效果良好，有效隔斷深層承壓水層，基坑側壁無滲漏現(xiàn)象，止水降水效果良好，確保了已有建筑物、道路和管線的正常使用。通過該實例說明，TRD工法用作止水帷幕，適用于深大基坑存在較厚粉土粉砂層或地下水賦存條件復雜等基坑項目。
(3)型鋼相對于灌注樁或地連墻等鋼筋混凝土構件來說剛度較小，作為支護樁擋土構件存在局限性。因此，在軟土地區(qū)一般適用于坑深不超過12m的基坑。
(4)局部變形較大處，為減少拔樁對周邊環(huán)境的影響，制定了型鋼拔除專項方案，并請資深專家進行論證。采用“隔五拔一”的方法進行試拔，型鋼拔除后，及時在空隙處采用雙液注漿等措施充填。試拔效果良好，周邊變形穩(wěn)定。
