维普资讯 http://www.cqvip.com ・ ３８ ・ 港工技术 ２００７年４月 Ｎｏ．２ 底部为岩石的地下连续墙冲抓破岩成槽施工 王蕴华，李志波 （秦皇岛建港指挥部，河北秦皇岛０６６００２） 摘要：秦皇岛港煤五期工程廊道地连墙槽段开挖，入岩较深且岩层坚硬。采用钻机钻孔破岩，然后再用抓斗机直接抓破 两钻孔中间岩石的方法完成了该连续墙施工，积累了在该类地层中地下连续墙施工的经验。 关键词：地下连续墙；入岩；成槽 中图分类号：Ｕ６５５．５４４．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—９５９２（２００７）０２—００３８—０１ 秦皇岛港煤五期翻车机房廊道工程，主体基坑 开挖深度约２０ ｍ，采用８００ ｍｍ厚地下连续墙加钢 个孔，最后在中间钻第５个孔。具体尺寸见图１。 每循环钻孑Ｌ深度控制在６０ ｃｍ左右。由于意大利 ＢＨ一１２液压抓斗机两爪完全伸开时是２．５ ｍ长，槽 端２个孔之间的中心距是１．７ ｍ，加上钻孔宽度０．８ ｍ，抓斗机刚好能完全张开。破岩完成后先用抓斗 机抓两端钻孔之间的风化岩，然后再抓中间剩余的 ２．１ｍ风化岩。由于是在已有的２个钻孔之间再抓 相对高出的岩石，加上槽底钻孔布置较密，故抓斗机 格构支撑做围护结构。廊道地连墙总长约４０９．９ ｍ，工程施工划分为７５个槽段，首开槽段长度６ ｍ， 标准段和闭合段长度为５．５ ｍ或５ ｍ。 １ 施工难点 根据地质详勘报告，廊道地连墙处覆土层自上 而下依次为：杂填土，耕土，粉土，中粗砂，卵石，圆 砾，粉质粘土，花岗岩风化层。花岗岩风化层顶高程 在一２４．０ ｍ左右；由于地下连续墙为永久性围护结 能够强行把岩石抓破。采用此种方法每循环可以进 尺５０ ｃｍ左右，因此可以达到槽段设计深度。 构，对承载力的要求比较高，故地下连续墙设计底高 程为一２６．０ ｍ，地连墙底部全部进入强风化岩层，平 均进入强风化层超过２．０ ｍ。强风化岩层主要成份 为混合花岗岩，局部为中风化混合花岗岩，岩石坚 硬。要利用现有成槽设备在短时间内破岩成槽施工 是本工程的一大技术难题。 图１钻孔布置示意图 ２．２破岩设备及冲锤形式 ２地下连续墙成槽施工 ２．１施工工艺 乌卡斯冲击钻机配备４．５ ｔ重锤。通过比较， 采用十字型冲锤破碎岩石效果好，自重大，冲击力 强，同时能较好地避免槽壁塌孔。 根据以往施工经验，依靠现有的成槽设备和破 岩设备，采用冲破抓岩法成槽施工。具体施工工艺 流程为：槽段内上部土体采用意大利ＢＨ一１２液压成 槽机抓土成槽；当成槽机遇到岩石无法继续作业时， 在槽段内根据抓斗尺寸确定凿孔位置，使用重锤破 碎岩石，形成‘ｐ８Ｏ０ ｍｍ的圆孔，然后再用成槽机抓 岩石，最终达到槽段设计深度。 以本工程标准段为例，标准段长度５．５ ｍ，抓岩 ３地下连续墙冲抓结合法成槽施工技术 ３．１冲岩施工要点 １）冲锤采用十字锤，如采用圆筒锤效果较差，不 利于抓岩。 ２）十字锤的直径不应小于８００ ｍｍ，否则冲孔 直径可能达不到８００ ｍｍ，从而导致抓岩效率降低。 ３）应注意检查十字锤的磨损程度，必要时更换 时先用钻机在槽底风化岩顶上钻５个孔破岩，槽段 两端一端１个钻孔，然后隔１．７ ｍ钻第３个和第４ 收稿日期：２００６—１０—１６ 锤头；否则，当锤底刃部端头磨损成圆弧形时，冲出 的槽段底部也带圆弧，造成下一轮次冲岩困难，冲锤 过度磨损还会延长补焊时间，效率降低。 ４）每一循环锤击进尺应在５０ ｃｍ左右。如进尺 （下转第４２页） 作者简介：王蕴华（１９７９一），男，助理工程师，主要从事工程管理工作。 李志波（１９７０一），男，高级工程师，主要从事工程管理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・ ４２ ・ 港工技术 ２００７年４月 Ｎｏ．２ 求。当然，从经济的角度出发，主、副夯的点距可以 加大至约７ ｍ，即最终叠加后形成３．５ ｍ×３．５ ｍ的 方形布置。 估算，但必须注意ａ的取值和监测地下水位。 ３）强夯法处理孔隙水压力的消散规律大体符合 公式（４）；监测孔隙水压力的大小，可以得到大部分 的强夯参数。 ４）试夯区只选取了典型试验段。液化砂土地基 比较复杂，考虑到液化土层深度和液化势的差异等 因素，应该再选取试验段进行进一步研究。 ［参考文献］ ［１］钱家欢，钱学德．动力固结的理论与实践［Ｊ］．岩土工程 学报，１９８６，８（６）：１—７． ［２］孔令伟，袁建新．强夯的边界接触应力与沉降特性研究 ［Ｊ］．岩土工程学报，１９９８，２０（２）：８６—９２． ［３］李尧臣，陈洁．动力固结流一固耦合模型的求解方法 图５试夯区夯点布置示意图 ｒＪ］．岩土力学，２００１，２２（１）：６－１１． ３ 结语 通过对强夯法处理可液化地基的理论分析和试 ［４］ Ｃｈｏｗ Ｙ Ｋ，Ｙｏｎｇ Ｄ Ｍ，Ｙｏｎｇ Ｋ Ｙ，ｅｔ ａ１．Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｏｓｅ ｇｒａｎｕｌａｒ ｓｏｉｌｓ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｉｎｔ ｓｐａｃ— 验研究，可以得出如下结论： １）试夯研究结果表明，强夯法加固液化地基取 ｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９４， ｌＥＯ（７）：１１１５－１１６０． Ｅ５］姚波．强夯法加固软土地基的设计与施工工艺初探 ｒＪ］．港工技术，２００６，（３）：４５—４６． 得了明显的效果。但是采用强夯法必须依据本地区 工程地质条件合理选用强夯参数。 ２）强夯法有效加固深度可以通过Ｍｅｎａｒｄ公式 ［６］钱家欢，殷宗泽．土工原理与计算（第２版）Ｉ－Ｍ］．北京： 水利电力出版社，１９９４． （上接第３８页） 太大，槽段底部沉淀的碎石过厚，影响冲岩效率；进 尺太小，成槽机抓斗无法抓破岩石。 在以砂卵石层为主的土层中采用抓斗式成槽机 成槽时，通常采用膨润土泥浆护壁。由于冲岩成槽 施工时间较长，为保持槽段上部土体的稳定，宜提高 泥浆的比重和粘度。此外，成槽时间长，泥浆浆液容 易发生沉淀和流失，因此应密切注意，保持槽段内护 ５）破岩过程中，由于岩层倾斜或地层硬度不均， 冲锤容易产生倾斜，从而使得槽段倾斜，此时钢丝绳 可能偏离槽段中心，钻机操作人员应认真观测钢丝 绳，严格控制冲岩垂直度。如果发生槽段偏斜，应提 出锤头，填人小石块，用方锤小冲程修正后，再继续 壁泥浆的质量稳定。 ３．３卡锤事故预防及处理 在冲岩过程中，冲锤边缘棱角逐渐被磨成圆弧， 形成头尾小、中间大的纺锤形，容易发生冲锤被卡在 槽段内的现象。为预防卡锤，应经常检查磨损情况， 使用冲锤冲岩。 ６）破岩时应始终保证槽段两端的高度低于中间 部位，保证槽段横向垂直度。 及时进行修补，保持冲锤棱角完好。在冲锤人槽前， 应安装牢固的打捞绳，在出现卡锤或掉锤情况时便于 及时打捞。发生卡锤时，可以用另一冲锤在被卡锤旁 轻轻敲击，使被卡锤从槽段内松脱，然后使用方锤修 整槽段，扩大冲孔，或回填小石块后小冲程继续冲孔。 ７）破岩时，当１个孔位结束后更换另１个孔位 时，应将锤体提升至地面后再移动钻机。 ８）要注意抓斗机的修护工作，斗牙断裂时应及 时进行焊接。 ９）冲击一轮后应采用成槽机进行抓岩；抓完该 层，再采用冲锤进行下一轮破岩。 １０）个别槽段岩石较硬时应再对破岩钻孔进行 加密。 ４施工总结 在施工条件比较艰苦的条件下，依靠现有机械 设备，通过改进施工工艺，完善施工技术，摸索出一 套适用于本工程地下连续墙人岩的最佳施工方案， 在较短时间内完成施工任务，为煤五期工程建设节 省了工程建设时间。同时，为今后类似工程施工积 累了宝贵的经验。 ｌ１）冲岩施工时，要求冲锤具有足够的自重，才 能对坚硬的岩石产生较好的破碎效果。 ３．２控制护壁泥浆质量
