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双轮铣槽机在广州软岩地层中的应用

摘要：广州城区软岩岩层主要为泥质砂岩或泥质粉砂岩，在该岩层的地连墙施工中，冲锤法施工因岩层含泥质的塑性而作业进尺缓慢，抓斗法施工又因岩层较硬、超过抓斗强度而使得连续墙成槽非常困难。而双轮铣槽机以其特殊的性能使得在该岩层中的施工显出独特效果。本文针对在上诉岩层的地连墙施工中，就双轮铣槽机的特殊性能、施工效果和施工难点进行说明与探讨。

  关键词：双轮铣槽机；地下连续墙；粉砂质泥岩；泥浆

  一、双轮铣槽机现状

  双轮铣槽机目前是世界上好先进的硬岩成槽设备，主要用于建筑基础及地下连续墙施工，该设备适用于地质情况复杂、岩层较硬和特殊岩性的地层。双轮铣槽机适应范围广，施工效率高，成槽过程全自动控制，成槽精度高，成墙质量好，施工过程对周边环境影响小。在广州主要应用的工程项目有黄沙站、东黄盾构始发井、海珠广场站、如意坊站、洛溪站以及珠江黄埔大桥锚碇围护结构。

  双轮铣槽机主要设备性能如下：

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    二、广州城区软岩主要地质特征

  广州城区地貌为珠江三角洲冲积平原，地势低平，地下水位较高。地层结构较复杂，第四系覆盖土层较发育，主要有杂填土、淤泥质土，粉细砂和中粗砂，基岩大部分为粉砂质泥岩。典型岩土工程地质特征如下：

  1、人工填土层：主要为杂填土，土的成分复杂，工程性质差，且极不均匀，透水性中等，开挖时易崩塌，土的可挖性等级为Ⅰ级。

  2、淤泥质土层：该层土属软土，土质颗粒细小，在地震或其他外震动力的作用下土层会出现震陷；开挖时淤泥质土层边坡易坍滑变形，土的可挖性等级为Ⅰ级。

  3、粉细砂、中粗砂层：该层为弱富水地层，地层渗透性为中等。开挖时可能会出现基坑突涌、流沙、坑壁崩塌等现象，造成基坑坍塌等施工事故。土的工程性质差，土的可挖性等级为Ⅰ级。

  4、残积硬塑粉质粘土、全风化粉砂质泥岩：该层土承载力较高，变形小，土的工程性质较好，但开挖时可能出现局部坍塌，土的可挖性等级为Ⅱ级。

  5、强风化粉砂质泥岩：该层土地基承载力高，压缩变形小，工程力学性质较好，但开挖时可能出现掉块现象，岩石的可挖性等级为Ⅲ级。

  6、中风化粉砂质泥岩：该层地基承载力高，压缩变形小，工程力学性质较好，岩体呈层状或块状结构，泥质及钙质胶结，岩芯扁柱～短柱状，局部较多碎块状，为破碎岩体，失水易裂，浸水软化。本层地下水较丰富，岩石饱和抗压强度标准值较低，属软岩，岩石的可挖性等级为Ⅳ级。

  7、微风化粉砂质泥岩：该层与上覆中风化岩逐渐过渡，局部被透镜体状中风化或强风化岩夹层隔开，块～整体状结构，裂隙稍发育，裂面结合好，岩芯多呈短～长柱状，局部碎块状，该层地基承载力高，压缩变形小，工程力学性质较好，该岩体完整性指数Kv=0.448，该层岩体较完整。岩石饱和抗压强度标准值达21Mpa，属软岩，岩石的可挖性等级为Ⅳ级。

  三、双轮铣槽机成槽施工

  1、施工原理

  双轮铣槽机为液压式操作机械，它的工作原理为泥浆反向循环（图1）。成槽时两个铣轮连续的切削泥土和岩石，铣削下来的碎块和渣土与成槽泥浆混合。通过刀架上的泥浆泵，将这些含有碎块的泥浆泵进泥浆循环设备，再经过振动除砂系统，将泥土和岩石碎块与泥浆分离，好后将处理后的泥浆重新抽回槽中循环使用。