TRD施工对周边环境控制技术研究

▍摘要

【摘要】TRD工法由日本90年代初开发研制，近些年引进国内使用，其主要特点是成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好。由上海建工二建集团有限公司承建的南京东路179号街坊成片保护改建项目中，需在既有建筑内部新增地下室，地下室槽壁加固TRD据保留外墙仅3.4米，TRD施工中通过分析采取一些措施控制了保留外墙的不均匀沉降。

【关键词】TRD工法；监测；不均匀沉降控制

▍1 工程简介

南京东路179号街坊成片保护改建工程位于南京东路179号，九江路以北，西侧为江西中路，东侧为四川中路。拟建新康大楼主体工程地上10层，地下部分为5层地下室，部分地下室进入原新康大楼内部（既有建筑）。地下室采用逆作法施工，基坑开挖深度约23.5m，位于第⑤1a灰色粉质粘土层中。

▍2 工程TRD情况简介

TRD工法墙厚度800厚，深度约44m，墙趾位于第⑤3灰色粉质粘土夹沙质粘土层中。TRD距既有建筑保留外墙约3.5米。围护结构选用1200mm厚地下连续墙，墙长约250m，墙深52m。

围护结构总平面图及周边环境示意图

地质剖面图

▍3 TRD施工风险

该工程地下室进入既有建筑内部，TRD施工时，既有建筑仅剩三面悬臂外墙。虽然经过基础托换及外墙保护架保护，但保留外墙其整体性还是较差，TRD施工过程中需要尽可能降低对周边环境影响。

既有建筑三面外墙保留高度约32米，展开长度70米，原结构体系为框架钢筋混凝土结构，混凝土强度约为C15。保留墙体基础由新建条形基础及桩孔灌注桩的形式进行托换，钻孔灌注桩桩径650mm，桩长45米。托换桩距TRD净距理论值为1.4米。

▍4 应对措施

4.1 槽壁加固试成墙

为保证既有建筑保留墙体安全，在TRD施工前，在既有建筑外侧先进行二段试验段，通过调整参数来分析各参数实际对周边环境的影响，从而在施工中进行有针对性的调整。

TRD施工对周边环境控制技术研究

4.2 试成墙监测

考虑到TRD施工的特点，检测内容主要有：1）周边建筑沉降检测，试成墙位置对应的中央商场（东楼）布设建筑沉降监测点4个。2）地表垂直位移，在TRD试成墙南侧布设1组地表沉降监测断面，该组布设6个测点。3）土体深层水平位移，通过在试成墙外侧布置深层土体水平位移观测孔，可及时了解基坑外土体随基坑开挖而产生的深层变形。在TRD试成墙附近位置布设土体侧向深层位移监测孔3个，其中CX1、CX2、CX3孔深42mCX4、CX5、CX6孔深45m。

截止TRD施工结束最大累计沉降量为1.81mm（F1），截止TRD施工结束后一周最大累计沉降量为1.43mm（F2）从监测数据可以看出从TRD施工到TRD施工结束对周边建筑物的影响不大。

4.2.1地表沉降监测数据分析
从上述数据中可以看出，周边地表垂直位移变化量。截止TRD施工结束最大累计沉降量为3.37mm（DB4），截止TRD施工结束后一周最大累计沉降量为2.21mm（DB2）从监测数据可以看出从TRD施工到TRD施工结束对周边地表的影响不大。

4.2.2土体深层水平位移监测数据分析

（1）截止第一段TRD试成墙施工结束后，最大深层水平位移量为3.89mm（CX2），数据为正表示向坑内负值向坑外水平位移，截止TRD第一段试成墙施工结束后一天，一天最大累计沉降量为4.23mm（CX2），截止TRD第一段试成墙施工结束后一周，最大累计深层水平位移量为9.71mm（CX2），从监测数据可以看出从TRD施工到TRD施工结束对土体深层水平位移的影响较大。随机我们通过调整施工参数进行了第二次试成墙施工。

（2）截止第一段TRD试成墙施工结束后，最大深层水平位移量为3.05mm（CX6），数据为正表示向坑内负值向坑外水平位移，截止TRD第二段试成墙施工结束后一天，一天最大累计沉降量为2.79mm（CX6），截止TRD第一段试成墙施工结束后一周，最大累计深层水平位移量为7.81mm（CX2），从监测数据可以看出通过调整TRD施工参数，TRD对深层土体侧移有明显的改善。

4.3 参数确定

通过两次试成墙的对比分析确定，慢速低水灰比的TRD施工各施工工艺阶对周边地表土及建筑物影响均比较小，垂直度满足实际需要，但在TRD施工完毕后深层土体（约-29.00）侧移有较大的变形。深层土体侧移集中发生在施工完成后的一个星期，符合水泥在地下工程的特点。但总体满足既有建筑内部施工的条件，最终确定TRD施工参数如下：水灰比1.2，掘进切割速度0.6m/h，回撤切割速度3m/h，成墙搅拌速度0.8m/h，试成墙长度6m。

4.4 保护外墙检测情况

4.4.1沉降情况
在TRD施工期间，整体钢桁架结构呈现先上浮，后下沉，最终达到稳定状态的趋势，尤其在TRD施工至既有建筑内部北侧及西侧的这段时间，整体钢桁架结构上浮较为明显，升幅约5mm~10mm，即外侧TRD施工对既有建筑外墙影响还是明显的但也在可接受范围之内。然而在外侧TRD施工结束，开始进行内侧TRD施工时，整体钢桁架结构沉降变形较为稳定，受到内侧TRD施工的影响较小，即可说明外侧TRD施工后，结构已经有一层安全保障。截止整个TRD施工已接近尾声，目前北侧钢桁架累计沉降差异变形9.46mm、9.84mm，出现预警外，其他沉降差异变形数据均在设计控制要求内。

4.4.2倾斜情况
在TRD施工期间，从整个TRD施工期间钢桁架结构倾斜变化曲线可以发现，钢桁架结构不同倾斜监测点的累计倾角及倾斜率增量变化较为稳定，且均在设计的预警和报警控制要求内。面内、面外的倾角变化均较小；换算成倾斜率数据后对比可知，面内、面外对应的累计倾斜率数据发展相对也较为稳定，基本保持在设计控制要求的范围内，其中个别倾斜测点数据有时超过2‰，截止TRD施工结束，面外自动化倾斜率最大约1.97‰。

▍5 结论

5.1 从试成墙的情况看，采用低速、低水灰比的三工序（即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌）时，各施工工艺阶对周边地表土及建筑物影响均比较小，但在TRD施工完毕后深层土体（约-29.00）侧移有较大的变形。深层土体侧移集中发生在施工完成后的一个星期，符合水泥在地下工程的特点。

5.2 从先后两次试成墙的参数对比及检测情况看，通过调整施工速度及水灰比能进一步减少TRD施工对周边环境的影响，但是实际施工时还是要和施工功效进行一些取舍。

5.3 从trd总体施工完成后的情况看，连续施工还是会对保留外墙产生一定的影响，但总体变化量不大，差异沉降也在可控范围之内，保留外墙上也没出现肉眼可见的裂缝。总体施工效果还是令人满意的，相对三轴搅拌桩等其他工艺还是具有一定的可靠性的。

5.4 通过先做外圈再做内圈的顺序优化能够减少TRD施工的叠加效应，说明TRD的隔离效果还是比较明显的，对后续地墙施工也有着一定的安全保障。

总体来说，TRD工法在周边环境保护要求较高的区域施工是可靠的。通过参数优化能有效的控制周边环境变化。较三轴搅拌桩等其他工艺有着较大的优势。