近年来，TRD工法在地下工程特别是深基坑工程中的应用越发广泛，可作为基坑支护、止水帷幕、地基加固等，在此以苏州河段深层排水调蓄管道系统工程项目为背景，介绍了TRD工法超深洞口地基加固的施工及质量控制，此项目为上海首例超深洞口满场地基加固，施工深度深达58米，非常具有参考价值和借鉴意义。

苏州河段深层排水调蓄管道系统工程主隧全长 15.3km，沿线共设 8 处综合设施基坑，本期仅进行主隧工程最西侧苗圃~云岭西试验段工程的施工（两井一区间）。

云岭西工作井建址于普陀区规划真光路以东、光复西路以南的规划绿地内，主要施工内容为：

盾构隧道内径 10m，管片壁厚 650mm，环宽1.5m，全长 1617.5m，里程范围为K0+011.00~K1+628.50，整个线路平面共 3 段曲线，曲率半径 500m，纵向设置1‰单坡，隧道整体沿苏州河设置，主要穿越土层为⑦层砂质粉土夹粉质粘土、⑧1层粉质粘土及⑧2层粉质粘土夹粉砂，顶覆土埋深 40.5~42.1m。施工区域场地标高约+3.90m，接收处盾构中心标高-43.72m。

盾构接收加固为 SS1.1 标施工内容，在如此深度进行大直径盾构隧道接收施工在上海地区尚属首次实施，在充分考虑到施工风险因素的前提下，洞门加固形 式采用：水泥系土体加固（TRD 为主，贴竖井侧、综合设施地墙侧采用 RJP 补缝）+水平冻结并辅以降水措施。

云岭西工作井基坑周边构筑物较少，场地周边大部分为拆迁空地，周边重要建/构筑物主要有苏州河防汛墙（距基坑最近距离 40m）及云岭西雨水泵站（新建结构，位于基坑东侧约 17m）。

勘察揭露的 165.30m 深度范围内地基土主要由粘性土、粉性土和砂土组成。竖井坑底为⑧2粉质粘土夹粉砂，地墙底进入⑩粘土和⑩夹粉质粘土夹粉砂。隧道沿线尚未完成详勘，目前参考盾构接收井场地范围地质详勘报告中的土层分布来判断，隧道断面内地层主要有⑦层砂质粉土夹粉质粘土，⑧1层粉质粘土和⑧2层粉质粘土夹粉砂，待取得隧道沿线地质详勘报告后再复核地层情况。本次洞门加固施工位于⑤3层粉质粘土、⑤4层粉质粘土、⑦层砂质粉土夹粉质粘土、⑧1层粉质粘土、⑧2层粉质粘土夹粉砂。

第①层杂填土，杂色，以杂填土为主，含碎石砖块等建筑垃圾，大部分区域表层为建筑垃圾，其下为厚 20cm 左右的混凝土地坪，底部以粘性土为主，含小石子等杂物。

第②3层粘质粉土，灰黄～灰色，含云母，局部夹多量粘性土，局部以砂质粉 土为主，土质不均，表层为灰黄色，层顶夹多量粘性土。呈松散～稍密状态，属中等压缩性。场地遍布，且厚度较厚。

第④层淤泥质粘土，灰色，含云母、有机质，夹少量极薄层粉砂，局部夹多量贝壳碎屑，土质较均匀。呈流塑状态，属高等压缩性。场地遍布。

第⑤1层粘土，灰色，含云母、有机质，夹腐植物及钙质结核，土质尚均匀。呈流塑～软塑状态，属高等压缩性。场地遍布。

第⑤3层粉质粘土夹粉砂，灰色，含云母、有机质、腐植物及钙质结核，夹多 量粉性土、粉砂，土质不均；局部下部有机质含量较高，为有机质土，呈灰黑色。呈软塑～ 可塑状态，属高等～中等压缩性。场地遍布。

第⑤4层粉质粘土（上海地区俗称“次生硬土层”），灰绿色，含云母、有机质、氧化铁条纹，下部夹多量粉性土。呈可塑～硬塑状态，属中等压缩性。仅 ZK3 孔区域缺失。

第⑦层粉砂夹粉质粘土，灰黄～灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，上部以粉性土为主，土质不均。呈稍密～中密状态，属中等压缩性。场地遍布。

第⑧1层粉质粘土，灰色，含云母、有机质，夹少量薄层粉砂，土质尚均匀。呈可塑状态，属高等～中等压缩性。场地遍布。

第⑧2层粉质粘土、粉砂互层，灰色，含云母、有机质，下部夹砂渐多，局部在深度 66～68m 间为可塑～硬塑状态的粘性土，土质不均。属中等压缩性。场地遍布。

第⑨1层粉砂夹粉质粘土，灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，夹薄层粘性土，局部层顶以中粗砂夹砾石为主，土质不均。呈中密～密实状态，属中等压缩性。场地遍布。

第⑨夹层粉质粘土，灰色，含云母、有机质。呈可塑状态，属中等压缩性。

在第⑨1 层底部夹第⑨2-2层下部呈透镜体状分布。

第⑨2-1层粉细砂夹中粗砂，灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，上部以中粗砂为主，夹砾砂，下部大部分区域以粉细砂为主，局部夹多量薄层粘性土，土质不均。呈密实状态，属中等～低等压缩性。场地遍布。

第⑨2-2层中粗砂，灰黄～灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，以中粗砂为主，夹砾砂，层底一般有厚约 1～2m 的粉细砂，局部含粒径达5cm以上的砾石，偶夹粒径达 10cm 以上贝壳化石，土质不均。呈密实状态，属中等～低等压缩性。场地遍布。

第⑩层粘土，蓝灰～灰黄色，含氧化铁条纹及铁锰质结核，局部夹姜结石颗粒。呈硬塑状态，属中等压缩性。场地遍布。

第⑩夹层粉质粘土夹粉砂，蓝灰～灰色，含氧化铁条纹及铁锰质结核，夹多量薄层粉砂，局部夹多量贝壳碎屑，土质不均。呈可塑～硬塑状态，属中等压缩性。场地遍布。

第⑩A层粉砂夹粉质粘土，灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，局部以粉性土为主，局部夹多量粘性土，土质不均。呈密实状态，属中等～低等压缩性。场地遍布。

第⑪层粉砂夹中粗砂，灰黄～灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，下部局部以中粗砂夹砾石为主，土质不均。呈密实状态，属中等～低等压缩性。场地遍布。

第⑪T层粉质粘土，灰黄色，含氧化铁条纹及铁锰质结核，夹姜结石颗粒。呈可塑～ 硬塑状态，属中等压缩性。呈透镜体状分布。

第⑫层粘土，灰黄色，含氧化铁条纹及铁锰质结核，夹姜结石颗粒。呈硬塑状态，属中等压缩性。场地遍布。

第⑫夹层粉砂夹粉质粘土，灰黄色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，夹薄层粘性土，局部以粉性土为主，局部夹砂结石层（厚度可达 15cm 以上），土质不均。呈密实状态，属中等～低等压缩性。场地遍布。

云岭综合设施加固范围内⑤3层粉质粘土、⑤4层粉质粘土土层粘聚力数值缺失，参考苗圃该两处地层粘聚力平均值。⑤3层粉质粘土C值：19、 ⑤4层粉质粘土C值：47。

根据钻孔柱状图显示,⑦层粉砂夹粉质粘土峰值C值34；

⑧1层粉质粘土峰值C值24、⑧2层粉质粘土夹粉砂峰值C值20。

根据勘察报告，拟建场地地下水可划分为潜水含水层和承压含水层。本工程

范围内地下水主要为赋存于浅部土层中的潜水、第 7 层中的第Ⅰ承压水、第⑨层中的第Ⅱ承压水及第⑩A、第⑪层中的第Ⅲ承压水。

潜水补给来源主要为大气降水和侧向迳流补给，水位呈季节性波动，水位埋深一般离地表面 0.3～1.5m，年平均地下水水位埋深离地表面 0.5～0.7m。勘察测得潜水水位埋深约 1.85～2.70m（相应标高约2.52～1.53m）。

本工程拟建云岭综合设施区域浅部发育有粉性土层（第②3 层），渗透性较好。根据工程经验，近岸区域地下水与地表水水力联系密切，随着距离增大，水力联系减弱；本工程云岭综合设施距离吴淞江河道约 40m，故地表水与地下水（潜水）存在一定的水力联系。

根据收集资料，本区域 2015 年第Ⅰ承压含水层（第 7 层）地下水高水位一般在-1～-2m之间，第Ⅱ承压含水层（第 9 层）和第Ⅲ承压含水层（第 11 层）中的承压水高水位一般也在-1～-2m 之间。此外，根据场地邻近区域水位监测井监测资料表明，拟建场地及邻近区域第Ⅰ承压水水位在-1.4～-0.2m 之间波动，第Ⅱ、第Ⅲ承压水水位自 2004 年以来总体呈现逐年上升趋势，其中，第Ⅱ承压水水位由 2005 年约-4.80m 上升到现在约-0.80m，第Ⅲ承压水水位由 2005 年的-8.0m 左右上升到现在的-1.40m 左右。

⑦层承压水水位标高取-1.52m，（注：⑦层被基坑围护墙隔断）；

⑧2层承压水水位标高取-0.96m，（注：⑧2层被基坑围护墙隔断）；

⑨层承压水水位标高取-0.96m，（注：⑨层被基坑围护墙隔断）；

⑩夹层承压水水位标高取-1.45m，（注：⑩夹层未被基坑围护墙隔断）；

⑪层承压水水位标高取-1.43m，（注：⑪层未被基坑围护墙隔断）。

根据勘察，场地范围未发现沼气、暗浜、地下障碍物等不良地质。

1. 本项目等厚度水泥土搅拌墙成墙深度达约58m，墙体厚度为1100mm，施工水平总延长米约316m。

2. 本项目为洞口满场地基加固，约17排，每排延长米约18米，施工时应合理选择TRD施工机械。

3. 等厚度水泥土搅拌墙采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于25％，水灰比1.0～1.5。挖掘液采用钠基膨润土拌制，每立方被搅土体掺入约30kg的膨润土；

4. 等厚度水泥土搅拌墙的墙体垂直度偏差不大于1/300，墙位偏差不大于+20mm～-50mm(向坑内偏差为正)，墙深偏差不得大于50mm，成墙厚度应不小于设计墙厚，偏差控制在0～-20mm（控制切割箱刀头尺寸偏差）；

5. 等厚度水泥土搅拌墙28d浆液试块无侧限抗压强度标准值不小于0.8MPa，28d钻孔取芯无侧限抗压强度标准值不小于0.8MPa，墙体渗透系数不大于10-7cm/sec；

本工程系洞口满场地基加固，主要采用 1100mm TRD等厚度水泥土搅拌墙，垂直于盾构推进方向布置；加固区两侧再布置两条TRD 等厚度水泥土搅拌墙,平行盾构方向，共 17 条边；

为保证洞门 TRD 成墙固体完整，防止切割箱垂直度产生偏差，TRD 施工过程将采用“跳打”方式，即隔一槽段跳一槽段施工，先施工① ③ ⑤ ⑦ ⑨槽段，待先行段地面水泥土体初凝强度满足机械设备行走后再施工② ④ ⑥ ⑧ ⑩槽段，后续在施工⑪ ⑬ 槽段，之后再施工⑫ ⑭槽段，之后再完成⑮槽段，最后施工平行盾构推进方向两个槽段。具体施工顺序见下图：

本工程采用三工序成墙施工工艺（即先行挖掘、回撤挖掘、成墙搅拌），工艺流程图如下：

由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各个方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。

切割箱自行打入到设计深度后，安装测斜仪。通过安装在切割箱内部的测斜仪，进行墙体的垂直精度管理，通常可确保 1/300 以内的精度，通过驾驶室内的电子显示仪，实时纠偏。

测斜仪安装完毕后，主机与切割箱连接，进行三工序等厚度水泥土搅拌墙施工。

步序 1——先行挖掘：通过压浆泵注入挖掘液（按需加入膨润土浆液），切割箱向前推进，挖掘松动原土层、切割成槽一段行程。

步序 2——回撤挖掘：根据作业功效，一段行程的成槽完成后，切割箱再回撤至切割起始点。

步序 3——成墙搅拌：切割箱回撤至切割起始点后更换浆液，通过压浆泵注入固化液（水泥浆液），切割箱向前推进并与挖掘液混合泥浆混合搅拌，形成等厚水泥土搅拌墙。

TRD 施工产生的置换土优先回填、置换设备行走道路，其余置换土采用集中堆放，待达到一定的强度后统一外运，现场选择用砌块搭设临时泥浆池约 600m³。

成墙搅拌结束后，在拟定切割箱起吊的区域注入同配比的固化液，边起吊边注浆，确保对切割箱占据空洞进行密实填充和有效加固，结束直线段墙体施工。

对等厚度水泥土搅拌墙28天及45天养护期的芯样进行渗透系数试验，结果如下：

根据检测数据，渗透系数结果在4.8×10-8-9.8×10-8cm/sec之间，满足设计要求；

抗压强度试验：

对检测墙浆液试块进行28天临期抗压强度试验，检测结果在0.8MPa-1.2MPa之间，满足设计要求；

对检测墙浆液试块进行45天临期抗压强度试验，检测结果在0.8MPa-1.2MPa之间，满足设计要求。

施工前，根据设计图纸和业主提供的坐标控制点，精确计算出等厚度水泥土搅拌墙的中心线角点坐标，利用测量仪器精确放样，并进行坐标数据复核，同时提请总包、监理进行复核确认，及时报验工程测量技术复核资料。对临时引测点做好标记。

施工时应保持等厚度水泥土搅拌墙桩机底盘的水平和导杆的垂直，成墙前采用全站仪进行轴线引测，使等厚度水泥土搅拌墙桩机正确就位，并校验桩机立柱导向架垂直度偏差小于 1/300。

根据等厚度水泥土搅拌墙的设计深度进行切割箱数量的配备，并通过分段续接切割箱挖掘，打入到设计深度。成墙过程中通过安装在切割箱体内部的多段式随钻测斜仪，可进行墙体的垂直精度管理，墙体的垂直度不大于 1/300。

切割箱打入完毕后，进行水泥土搅拌墙施工，通过注入挖掘液先行挖掘土体至水平延长范围，再回撤横移充分混合、搅拌土体，回撤至挖掘原点后注入固化液搅拌成墙。

当天成型 TRD 墙体搭接已成型 TRD 墙体约 50cm，严格控制搭接区域的推进速度，使固化液与混合泥浆充分混合搅拌。图示如下：

吊出切割箱时不应使孔内产生负压而造成周边地基沉降，注浆泵工作流量应根据吊切割箱的速度作调整。

来源：地下基础施工工法智库