复杂环境下TRD水泥土墙施工与设计关键技术研究1、研究背景1.1工程背景扬州瘦西湖隧道工程是扬州市城市总体规划中的重要城市交通通道之一。该项目西自维扬路与杨柳青路的交叉口，东至漕河西路与史可法路的交叉口，含瘦西湖隧道及瘦西湖东西两侧的地面接线道路配套工程，包括主体隧道工程、附属工程、机电设备工程、匝道工程及地面接线道路工程。工程全长5352.55m，其中主线隧道总长3025m（盾构段长度1278m）。瘦西湖隧道工程下穿扬州市重要风景区和多个文物保护建筑，是扬州市重点城市规划项目之一。该项目的建成，能够极大沟通瘦西湖东西两侧用地，同时可以成为联系新城西区、东部新城的东西向重要通道之一，对扬州市城市交通及社会经济发展意义重大、影响深远。图1工程位置及范围示意图图2隧道剖面图瘦西湖隧道工程明挖段基坑支护形式主要为地下连续墙和TRD水泥土墙两种，其中TRD水泥土墙用于4-13米深的基坑。1.2TRD工法概况及存在的问题TRD工法概述：是Trenchcutting、、Re—mixing、Deepwallmethod的缩写，就是一种在地面上垂直插入链锯型刀端口连接刀链锯，链锯刀钻上下运动主机沿造墙方向水平移动，切剖出沟渠并注入固化液使之和原位置的土混合，构筑一道等厚的地下连续墙的一种施工方法，叫做“深层地下水泥土连续墙工法”或叫做“渠式切割深层搅拌地下水泥土连续墙工法”。图3TRD工法工作图TRD工法特点：1.施工深度大—可以进行超大深度施工，最大深度可达60m。2.适应地层广—对硬质地层（砂石。硬土、软岩石等）具有良好的挖掘能力，加快了施工进度，减低了成本。3.成墙品质好——在墙体深度方向上，可保证均匀的水泥土质量，强度提到，离散型小，止水性能好。4.高稳定性—整机重心低，稳定性好。5.高精度—切削箱刚度大，多段式随钻测斜、监控，实现高精度（直线度和垂直度）施工。6.墙体等厚—连续造壁，无缝联接，可任意设定芯材间距。7.噪音、振动较小。2、研究内容：TRD是一种新进出现的搅拌成墙工法，具有诸多优点，但是也存在缺点，比如黏性土中产生废土较多，施工参数需要根据工程实际地层情况和设计要求进行调整，对于TRD水泥土墙插型钢的组合结构，其承载能力的计算，变形的计算等都有区别传统SMW工法的地方，因此需要进行系统研究，以指导设计施工。同时鉴于瘦西湖隧道工程的周边环境非常敏感，施工过程中需要对风景区、文物、湖泊进行保护，因此，特别需要解决TRD变形问题，包括施工过程中对周边环境的影响规律，以及TRD围护墙基坑开挖阶段对周边环境的影响规律。根据以上分析，需要对一下内容进行系统研究。2.1TRD施工参数研究1、浆液配比及其施工过程管理图42、横行速度与水泥土墙强度的关系图5施工推进速度3、切割箱刀具土层适用性图6施工刀具2.2TRD施工对周边环境的影响图7振动噪音控制1、减小施工噪音的措施。2、减小施工振动措施。3、成墙施工中对周边地层位移规律、建筑物、地下建构筑物、防汛墙等的影响。2.3TRD水泥土墙承载能力研究通过室内模型试验、和数值模拟计算和理论计算对承载能力进行系统研究，以指导设计计算为设计提供依据，包括以下内容：1、加筋TRD水泥土墙的受力机理分析2、加筋TRD水泥土墙的墙刚度计算3、加筋TRD水泥土墙的抗剪强度图8抗剪强度内容试验4、加筋TRD水泥土墙的抗弯性能图9室内抗弯形式试验示意图2.4TRD水泥土墙围护结构变形特性研究通过现场实测、数值模拟计算等手段研究围护结构变形特征，研究变形特征一方面为设计提供参数依据，优化设计方案，指导安全施工，研究基坑开挖由于围护结构变形引起的周边环境变形，围护结构变形与周边环境变形的关系，为周边环境综合保护技术提供评判方法和依据。图10基坑开挖周边环境图11数值模拟计算分析2824201612840504030201000102030405060-50-40-30-20-100Stage2计算Stage3计算Stage4计算Stage2实测Stage3实测Stage4实测(a)连续墙侧移(mm)连续墙深度(m)连续墙B0FB1FB2FStage4地表沉降计算值Stage4建筑物沉降实测值Stage4地下管线沉降实测值Stage4地表实测沉降实测值(b)竖向位移(mm)距连续墙距离(m)图12基坑变形计算值与实测值的对比
