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摘 要：TRD技术为深基坑的地下水控制及型钢水泥土搅拌墙技术的应用提供了新对策。文章对TRD工法的技术特点、施工方法与SMW工法进行了对比，并介绍该技术在萧山钱江世纪城望潮中心工程中的应用情况。
关键词：深基坑工程;TRD工法;地下水控制
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）05-107-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.051
当前，中国的城市化、城镇化建设进程逐步加快，各地城镇建设快速发展，高层建（构）筑物越来越多、越来越高、越来越大，地下空间也越来越深，越来越受到重视。与此同时，城市建筑物密集，地铁隧道纵横交错，环境条件日趋复杂敏感，深大地下空间开发难度大、风险高。特别是沿海地区，地质条件复杂、含水层深厚、水量丰富、承压水头压力高、渗透性强，对地下工程安全影响显著，因此从可靠性、安全性、经济性角度综合考虑，结合各项目自身特点选择何种工艺来保证地下工程的施工安全是重中之重。
鉴于TRD工法的优越性，笔者结合自身工作经验，在此提出一些见解和建议，以期能为相关领域从业者提供必要的参考和帮助。
1 TRD技术
1.1 TRD工法简介
按照TRD的实际操作工法要求，采用刀具立柱、连接刀具配合方式，插入墙体设计合理深度。按照固化剂配合，调整注入比例量水平。通过横向、纵向的移动链路操作方式，确定切削标准。按照土体TRD工法要求，调整工法的可适应度。使用粘性土、控制标准贯的基础范围，采用密实砂土、颗粒10cm的标准范围，调整砾石、单轴抗压的强度，不超过10MPa的软岩范围，提高回填重复度，满足深入化素填土比例量水平。
1.2 设计与构造
TRD工法在工程应用中有三类形式：止水帷幕、内插型钢挡土隔水复合围护结构、作为地下连续墙的槽壁加固兼止水帷幕。TRD工法搅拌墙厚度范围为450mm～900mm，深度为20m～65m，通常采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量一般取20%～30%，水灰比一般取1.0～1.8。墙体28天无侧限抗压强度标准值一般不小于0.8MPa，渗透系数不大于10-6cm/m3，以确保止水效果。
TRD工法在先行挖掘过程中采用挖掘液护壁，采用纳基膨润土拌制，每立方被搅拌土体掺入约30kg～100kg的膨润土，水泥掺量为25%时置换土量约为30%。
1.3 施工方法
TRD工法施工常采用3循环水泥土搅拌墙建造工序，即先行挖掘、回撤挖掘、固化搅拌成墙的施工方法。其中，涵盖了刀柄安装和做成步骤两部分工作内容。对于刀柄安装，分为安装孔方式和自力安装方式。安装孔方式分三个步骤，分别是：挖掘刀柄安装用孔;刀柄安装;连接刀柄同时移动本体。自力安装方式分七个步骤，分别是：安装准备工作;安装开始及刀柄预设孔的设置;设备移动至预设孔;设备连接后吊起;再次移动设备;连接后开始自力安装以及设置下一个刀柄;达到所定深度后，重复进行3～6次同样的动作。
TRD工法中，需要按照具体步骤分析，一般分为三个步骤。第一步是确定切削的液化固化流程;第二步是在第一步的横向基础前提下注入切削液，在反向回切方式注入固化液;第三步是根据第一步的切削比例调整距离，根据第二步的反向回切情况采用反向移动。在移动旋转过程中，确定基础条件的刀具转向标准方式，明确切削步骤和拌合流程。结合土层性质选择分析，确定主项回位步骤。刀具立柱固化操作中，需要明确切削与固化液之间的拌合水平。按照施工规范方法和操作要求，分析水泥土固化中存在的问题。结合深度化水泥墙的施工情况，对施工起点和终点进行一致化操作，控制施工的规范流程。结合施工的操作应用方式，调整施工步骤，控制时间范围，提升搅拌的均衡性，拓展施工深化水平。其中，第一步施工墙幅的长度不宜超过6m，一般多采用三步施工法。一般，横向切削的步距不宜超过50mm，相邻区段搭接长度不宜小于500mm。
1.4 TRD工法与传统工藝的优缺点
TRD工法施工机架高度10m～12m，施工深度可达65m，机械设备的高度大大降低，施工安全性提高;
施工垂直度好，墙面平整度好;
墙体连续等厚，横向连续，截水性能好，型钢间距可以根据设计需要调整，不受桩位限制;
TRD工法的主机架可变角度施工，其与地面的夹角最小可为30°，从而可施工倾斜的水泥土墙，满足特殊设计要求;
TRD工法在墙体全深度范围内对土体进行竖向混合、搅拌，墙体上下固化性质均一，墙体质量均匀;
TRD工法相比于地连墙和灌注桩，泥浆排放少、施工速度快（一昼夜施工10延米～20延米）、节约成本（造价降低20%～50%）;
TRD工法转角施工困难，对于小曲率半径或90°转角位置，须将箱式刀具拔出、拆卸。改变方向后，再重新组装并插入地层，拆卸和组装时间长，转角施工较复杂。
1.5 TRD工法技术控制要点分析
按照TRD工程施工的工艺要求，采用TDR工法操作，在事前、事中、事后三个阶段控制施工监理内的主要操作要点，提升技术控制管理水平应用。
1.5.1 事前控制
事前控制分析中，包含低地质的勘察分析、设计会审图纸、技术方案的确定、墙体实验、原材料的管控等。
第一，需要结合工程情况做好勘察分析，保障施工安全，保持质量水平。施工前，需要根据勘察报告内容文件分析，明确基坑层项目的厚度和组成标准，确定软土层的分布范围，含水量、有机含量、侵蚀程度等。通过各项勘查数据分析，结合检测评估的操作方案，采取TRD工法工艺对比分析，对墙质量的垂直度水平进行监控分析，确定实际可以采取的TRD有效处理措施。 第二，需要做好会审，明确设计图的内容。根据TRD工法要求，分析会审前后的条件。其中，包含图纸技术文件分析、找平度、测量放线、定位分析等，确定水泥掺入量，获取实验比例关系，满足实际规范操作要求。
第三，根据施工组织设计规范要求，结合TRD工法的相关施工流程，对水泥罐位置、前后台位置、墙体质量措施等进行分析，结合地下水管线、建筑物的监控保护水平等开展监理审查分析，综合相关措施方案进行分析，有针对性地确定项目实际操作方案。
第四，搅拌实验控制分析中，需要根据技术参数、工艺步骤等确定墙体的抗压强度，按照水泥掺入量、水灰比合理程度调整抗压强度，满足施工设计要求。
第五，原材料管控。监理单位施工前检查水泥品种、设计要求、水泥出厂合格证、验收报告等，根据施工进度对水泥进行二次复测，检查合格证和质保书，确定水泥砂浆是否有沉降、离析。检查钢筋等级、长度、规格等是否符合设计要求，采用坡口焊等焊接方式，采用同心焊接工艺处理。
1.5.2 事中控制
事中需要对注浆操作工艺，切削垂直和墙体中心控制线进行控制，调整监理操作数据监控要求，了解垂直偏差调控范围。确定墙中心线位置，利用激光经纬仪与TRD平行工法对墙体中心线的偏差范围进行分析，做好详细记录。调整搭接切削的长度，基坑中存在拐角，需要对两侧采取外推的方式，挖掘切削的搭接施工工艺，确保墙体搅拌止水效果。加强巡视检查，严格控制TRD三工序的施工速度。按照搅拌、固化的混合密度，分析确定检查搅拌的参数，结合水泥用量、液面高度对水量的总量进行控制分析，确定水泥浆液的配合比。
1.5.3 事后控制
按照墙体质量检查要求，严格遵照城墙质量控制管理要求做好实测分析评估。结合监理搭接的控制质量标准，对注浆量、转角位置、监理控制要求进行分析，确保城墙质量管控的合理性，提高强度和抗渗检测效果。
2 城市核心区域深基坑工程实例
浙江杭州萧山望潮中心—TRD止水帷幕和超长型钢复合围护结构项目，位于杭州市萧山区钱江世纪城H-12地块，项目规划用地面积为10 418m2，建筑主体高度247m。基坑平均开挖深度17.80m，局部20.00m。地处城市核心区域，北侧有已建成的望京大厦商业办公楼，南侧近地铁一号线盈丰路站。该区域地质情况为钱塘江冲海积平原粉砂土分布区，其岩性主要为粉砂土，考虑到粉砂土具有液化、流砂、管涌等特点，与地表水或承压水刺破上覆土层有水力联系时，存在引发渗流稳定性的问题，故南侧近地铁设施范围支护结构采用800mm厚地下连续墙;东侧和西侧支护结构采用大直径钻孔灌注桩;北侧支护结构采用850mm厚TRD内插H（33m）型钢;基坑止水帷幕采用800mmTRD水泥攪拌墙，其中地连墙范围槽壁加固外侧采用TRD水泥墙，内侧采用850mm直径三轴水泥搅拌桩;开挖期间TRD作为止水帷幕，效果非常好[1];北侧TRD插型钢复合围护结构，由于该段有13.5m的回填土，回填土含钢筋、建筑垃圾、生活垃圾、桩头等，开挖过程中发现漏点的同时启动了预案，取得了良好的堵漏成果。开挖至底板位置，地铁轨道变形数据小于预报警值，TRD工法的止水效果起到了关键作用。
3 结语
TRD工法通过水平切削、整体搅拌成墙，墙体连续无缝，抗渗性能优异，适用软土、硬土、圆砾、软岩等多种地层，可满足城市狭小低空环境的施工要求，成墙深度最大可达65m。但要特别注意搅拌墙在回填土中，可根据回填土的深度、施工情况记录等适当给予加强[2]。水泥土搅拌墙内插大刚度预制构件将成为发展装配式围护结构的方向，该技术可进一步推广应用。
参考文献
[1] 陈祖煜，李广信，龚晓南.深基坑支护技术指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 王自力.深基坑工程事故分析与防治[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.
关键词：深基坑工程;TRD工法;地下水控制
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）05-107-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.051
当前，中国的城市化、城镇化建设进程逐步加快，各地城镇建设快速发展，高层建（构）筑物越来越多、越来越高、越来越大，地下空间也越来越深，越来越受到重视。与此同时，城市建筑物密集，地铁隧道纵横交错，环境条件日趋复杂敏感，深大地下空间开发难度大、风险高。特别是沿海地区，地质条件复杂、含水层深厚、水量丰富、承压水头压力高、渗透性强，对地下工程安全影响显著，因此从可靠性、安全性、经济性角度综合考虑，结合各项目自身特点选择何种工艺来保证地下工程的施工安全是重中之重。
鉴于TRD工法的优越性，笔者结合自身工作经验，在此提出一些见解和建议，以期能为相关领域从业者提供必要的参考和帮助。
1 TRD技术
1.1 TRD工法简介
按照TRD的实际操作工法要求，采用刀具立柱、连接刀具配合方式，插入墙体设计合理深度。按照固化剂配合，调整注入比例量水平。通过横向、纵向的移动链路操作方式，确定切削标准。按照土体TRD工法要求，调整工法的可适应度。使用粘性土、控制标准贯的基础范围，采用密实砂土、颗粒10cm的标准范围，调整砾石、单轴抗压的强度，不超过10MPa的软岩范围，提高回填重复度，满足深入化素填土比例量水平。
1.2 设计与构造
TRD工法在工程应用中有三类形式：止水帷幕、内插型钢挡土隔水复合围护结构、作为地下连续墙的槽壁加固兼止水帷幕。TRD工法搅拌墙厚度范围为450mm～900mm，深度为20m～65m，通常采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量一般取20%～30%，水灰比一般取1.0～1.8。墙体28天无侧限抗压强度标准值一般不小于0.8MPa，渗透系数不大于10-6cm/m3，以确保止水效果。
TRD工法在先行挖掘过程中采用挖掘液护壁，采用纳基膨润土拌制，每立方被搅拌土体掺入约30kg～100kg的膨润土，水泥掺量为25%时置换土量约为30%。
1.3 施工方法
TRD工法施工常采用3循环水泥土搅拌墙建造工序，即先行挖掘、回撤挖掘、固化搅拌成墙的施工方法。其中，涵盖了刀柄安装和做成步骤两部分工作内容。对于刀柄安装，分为安装孔方式和自力安装方式。安装孔方式分三个步骤，分别是：挖掘刀柄安装用孔;刀柄安装;连接刀柄同时移动本体。自力安装方式分七个步骤，分别是：安装准备工作;安装开始及刀柄预设孔的设置;设备移动至预设孔;设备连接后吊起;再次移动设备;连接后开始自力安装以及设置下一个刀柄;达到所定深度后，重复进行3～6次同样的动作。
TRD工法中，需要按照具体步骤分析，一般分为三个步骤。第一步是确定切削的液化固化流程;第二步是在第一步的横向基础前提下注入切削液，在反向回切方式注入固化液;第三步是根据第一步的切削比例调整距离，根据第二步的反向回切情况采用反向移动。在移动旋转过程中，确定基础条件的刀具转向标准方式，明确切削步骤和拌合流程。结合土层性质选择分析，确定主项回位步骤。刀具立柱固化操作中，需要明确切削与固化液之间的拌合水平。按照施工规范方法和操作要求，分析水泥土固化中存在的问题。结合深度化水泥墙的施工情况，对施工起点和终点进行一致化操作，控制施工的规范流程。结合施工的操作应用方式，调整施工步骤，控制时间范围，提升搅拌的均衡性，拓展施工深化水平。其中，第一步施工墙幅的长度不宜超过6m，一般多采用三步施工法。一般，横向切削的步距不宜超过50mm，相邻区段搭接长度不宜小于500mm。
1.4 TRD工法与传统工藝的优缺点
TRD工法施工机架高度10m～12m，施工深度可达65m，机械设备的高度大大降低，施工安全性提高;
施工垂直度好，墙面平整度好;
墙体连续等厚，横向连续，截水性能好，型钢间距可以根据设计需要调整，不受桩位限制;
TRD工法的主机架可变角度施工，其与地面的夹角最小可为30°，从而可施工倾斜的水泥土墙，满足特殊设计要求;
TRD工法在墙体全深度范围内对土体进行竖向混合、搅拌，墙体上下固化性质均一，墙体质量均匀;
TRD工法相比于地连墙和灌注桩，泥浆排放少、施工速度快（一昼夜施工10延米～20延米）、节约成本（造价降低20%～50%）;
TRD工法转角施工困难，对于小曲率半径或90°转角位置，须将箱式刀具拔出、拆卸。改变方向后，再重新组装并插入地层，拆卸和组装时间长，转角施工较复杂。
1.5 TRD工法技术控制要点分析
按照TRD工程施工的工艺要求，采用TDR工法操作，在事前、事中、事后三个阶段控制施工监理内的主要操作要点，提升技术控制管理水平应用。
1.5.1 事前控制
事前控制分析中，包含低地质的勘察分析、设计会审图纸、技术方案的确定、墙体实验、原材料的管控等。
第一，需要结合工程情况做好勘察分析，保障施工安全，保持质量水平。施工前，需要根据勘察报告内容文件分析，明确基坑层项目的厚度和组成标准，确定软土层的分布范围，含水量、有机含量、侵蚀程度等。通过各项勘查数据分析，结合检测评估的操作方案，采取TRD工法工艺对比分析，对墙质量的垂直度水平进行监控分析，确定实际可以采取的TRD有效处理措施。 第二，需要做好会审，明确设计图的内容。根据TRD工法要求，分析会审前后的条件。其中，包含图纸技术文件分析、找平度、测量放线、定位分析等，确定水泥掺入量，获取实验比例关系，满足实际规范操作要求。
第三，根据施工组织设计规范要求，结合TRD工法的相关施工流程，对水泥罐位置、前后台位置、墙体质量措施等进行分析，结合地下水管线、建筑物的监控保护水平等开展监理审查分析，综合相关措施方案进行分析，有针对性地确定项目实际操作方案。
第四，搅拌实验控制分析中，需要根据技术参数、工艺步骤等确定墙体的抗压强度，按照水泥掺入量、水灰比合理程度调整抗压强度，满足施工设计要求。
第五，原材料管控。监理单位施工前检查水泥品种、设计要求、水泥出厂合格证、验收报告等，根据施工进度对水泥进行二次复测，检查合格证和质保书，确定水泥砂浆是否有沉降、离析。检查钢筋等级、长度、规格等是否符合设计要求，采用坡口焊等焊接方式，采用同心焊接工艺处理。
1.5.2 事中控制
事中需要对注浆操作工艺，切削垂直和墙体中心控制线进行控制，调整监理操作数据监控要求，了解垂直偏差调控范围。确定墙中心线位置，利用激光经纬仪与TRD平行工法对墙体中心线的偏差范围进行分析，做好详细记录。调整搭接切削的长度，基坑中存在拐角，需要对两侧采取外推的方式，挖掘切削的搭接施工工艺，确保墙体搅拌止水效果。加强巡视检查，严格控制TRD三工序的施工速度。按照搅拌、固化的混合密度，分析确定检查搅拌的参数，结合水泥用量、液面高度对水量的总量进行控制分析，确定水泥浆液的配合比。
1.5.3 事后控制
按照墙体质量检查要求，严格遵照城墙质量控制管理要求做好实测分析评估。结合监理搭接的控制质量标准，对注浆量、转角位置、监理控制要求进行分析，确保城墙质量管控的合理性，提高强度和抗渗检测效果。
2 城市核心区域深基坑工程实例
浙江杭州萧山望潮中心—TRD止水帷幕和超长型钢复合围护结构项目，位于杭州市萧山区钱江世纪城H-12地块，项目规划用地面积为10 418m2，建筑主体高度247m。基坑平均开挖深度17.80m，局部20.00m。地处城市核心区域，北侧有已建成的望京大厦商业办公楼，南侧近地铁一号线盈丰路站。该区域地质情况为钱塘江冲海积平原粉砂土分布区，其岩性主要为粉砂土，考虑到粉砂土具有液化、流砂、管涌等特点，与地表水或承压水刺破上覆土层有水力联系时，存在引发渗流稳定性的问题，故南侧近地铁设施范围支护结构采用800mm厚地下连续墙;东侧和西侧支护结构采用大直径钻孔灌注桩;北侧支护结构采用850mm厚TRD内插H（33m）型钢;基坑止水帷幕采用800mmTRD水泥攪拌墙，其中地连墙范围槽壁加固外侧采用TRD水泥墙，内侧采用850mm直径三轴水泥搅拌桩;开挖期间TRD作为止水帷幕，效果非常好[1];北侧TRD插型钢复合围护结构，由于该段有13.5m的回填土，回填土含钢筋、建筑垃圾、生活垃圾、桩头等，开挖过程中发现漏点的同时启动了预案，取得了良好的堵漏成果。开挖至底板位置，地铁轨道变形数据小于预报警值，TRD工法的止水效果起到了关键作用。
3 结语
TRD工法通过水平切削、整体搅拌成墙，墙体连续无缝，抗渗性能优异，适用软土、硬土、圆砾、软岩等多种地层，可满足城市狭小低空环境的施工要求，成墙深度最大可达65m。但要特别注意搅拌墙在回填土中，可根据回填土的深度、施工情况记录等适当给予加强[2]。水泥土搅拌墙内插大刚度预制构件将成为发展装配式围护结构的方向，该技术可进一步推广应用。
参考文献
[1] 陈祖煜，李广信，龚晓南.深基坑支护技术指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 王自力.深基坑工程事故分析与防治[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.