1、 第7章新課主要內(nèi)容地下連續(xù)墻 本章提要【本章要求】1.了解地下連續(xù)墻的特點和適用范圍；2.理解地下連續(xù)墻的設(shè)計原則3.掌握地下連續(xù)墻的內(nèi)力計算方法?！颈菊轮攸c】 地下連續(xù)墻的內(nèi)力計算。本章內(nèi)容7.1 概述7.2地下連續(xù)墻的設(shè)計原則7.3地下連續(xù)墻設(shè)計與計算7.4地下連續(xù)墻的施工7.1 概述7.1.1地下連續(xù)墻的特點及適用條件地下連續(xù)墻是在地面利用專業(yè)設(shè)備，在泥漿護(hù)壁的情況下，開挖一條狹長的深槽，在槽內(nèi)放置鋼筋籠并澆灌混凝土，形成一段鋼筋混凝土墻段。各墻段順次施工并連結(jié)成整體，形成一條連續(xù)的地下墻體，成為地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻可作為截水防滲、擋土及承重之用。7.1 概述7.1 概述7.1 概述

2、1. 地下連續(xù)墻的優(yōu)點1）適用于多種土質(zhì)條件；2）可減少工程施工對周圍環(huán)境的影響，施工振動少、噪音低；3）地下連續(xù)墻的墻體剛度大、整體性好；4）地下連續(xù)墻為整體連續(xù)結(jié)構(gòu)，墻體厚度一般不小于60cm，鋼筋保護(hù)層又較厚，耐久性好，抗?jié)B性能亦較好；5）作為主體結(jié)構(gòu)外墻，可實行逆作法施工，加快施工進(jìn)度，降低工程造價。 7.1 概述2地下連續(xù)墻的局限性1）棄土和廢漿的處理。除增加工程費(fèi)用外，若處理不當(dāng)，還會造成新的環(huán)境污染；2）地質(zhì)條件和施工的適應(yīng)性。地下連續(xù)墻最適應(yīng)的地層為軟塑、可塑的粘性土層。當(dāng)?shù)貙訔l件復(fù)雜時，還會增加施工難度和影響工程造價；3）槽壁坍塌。槽壁坍塌輕則引起墻體混凝土超方和結(jié)構(gòu)尺寸超出

3、允許界限，重則引起相鄰地面沉降、坍塌，危害鄰近建筑物和地下管線的安全；4）與板樁、灌注樁及水泥土攪拌樁相比，地下連續(xù)墻造價較高，對其選用必須經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確認(rèn)采用的合理性時才可采用；5）地下連續(xù)墻施工需要專門的設(shè)備，施工機(jī)械設(shè)備價格昂貴，施工專業(yè)化程度高，使該項技術(shù)的推廣受到一定的限制。7.1 概述7.1.2地下連續(xù)墻的適用條件地下連續(xù)墻是一種比鉆孔灌注樁和深層攪拌樁造價昂貴的結(jié)構(gòu)形式，其在基礎(chǔ)工程中的適用條件有：1）軟弱地基的深大基坑，周圍又有密集的建筑物或重要的地下管線，對周圍地基變形和建筑物的沉降要求需要嚴(yán)格控制時，宜用地下連續(xù)墻；2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，且對抗?jié)B有嚴(yán)格限

4、制時，宜用地下連續(xù)墻；3）基坑開挖采用逆作法施工，地下和地上同步施工時，宜用地下連續(xù)墻；7.1 概述7.1.3地下連續(xù)墻的類型地下連續(xù)墻按其填筑的材料，分為土質(zhì)墻、混凝土墻、鋼筋混凝土墻（現(xiàn)澆和預(yù)制）和組合墻（預(yù)制鋼筋混凝土墻板和現(xiàn)澆混凝土的組合，或預(yù)制鋼筋混凝土墻板和自凝水泥膨潤泥漿的組合）；按其成墻方式，分為樁排式、壁板式、樁壁組合式；按其用途，分為臨時擋土墻、防滲墻、用作主體結(jié)構(gòu)兼作臨時擋土墻的地下連續(xù)墻。7.1 概述7.1.4 作為主體結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻的特點 分離壁式 分離壁式是在主體結(jié)構(gòu)物的水平構(gòu)件上設(shè)置支點，即將主體結(jié)構(gòu)物作為地下連續(xù)墻的支點，起著水平支撐作用。 單獨(dú)壁式 單獨(dú)壁式

5、即將地下連續(xù)墻直接用作主體結(jié)構(gòu)的地下室外邊墻。此種布置形式壁體構(gòu)造簡單，地下室內(nèi)部不需要另作受力結(jié)構(gòu)層。 復(fù)合壁式 復(fù)合壁式是將地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)地下室外墻做成一個整體，即通過地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)鑿毛或用剪力塊將地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)外墻連接起來，使之在結(jié)合部位能夠傳遞剪力。 重壁式 重壁式是把主體結(jié)構(gòu)的外墻重合在地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)，在兩者之間填充隔絕材料，使之不傳遞剪力的結(jié)構(gòu)形式。 7.2 地下連續(xù)墻的設(shè)計原則7.2.1地下連續(xù)墻的破壞形式1.穩(wěn)定性破壞（1）整體失穩(wěn) 松軟地層中因支承位置不當(dāng)，或施工中支撐系統(tǒng)結(jié)合不牢等原因，使墻體位移過大，或因地下連續(xù)墻入土太淺，導(dǎo)致基坑外整個土體產(chǎn)生大滑坡或塌方

6、，致使地下連續(xù)墻支護(hù)系統(tǒng)整體失穩(wěn)破壞。（2）基坑底隆起 在軟弱的粘性土層中，若墻體插入深度不足，開挖到一定深度后，基坑內(nèi)土體會因大量隆起及基坑外地面的過量沉陷，導(dǎo)致整個地下連續(xù)墻支擋設(shè)施失穩(wěn)破壞，如圖。（3）管涌及流沙 在含水的砂層中采用地下連續(xù)墻作為擋土、擋水結(jié)構(gòu)時，開挖形成的水頭差可能會引起管涌及流沙，開挖面內(nèi)外層中砂的大量流失導(dǎo)致地面沉降。 7.2.1地下連續(xù)墻的破壞形式7.2.1地下連續(xù)墻的破壞形式2.強(qiáng)度破壞（1）支撐強(qiáng)度不足或壓屈 當(dāng)設(shè)置的支撐強(qiáng)度不足或剛度太小時，在側(cè)向土壓力作用下支撐損壞或壓屈從而引起墻體上部或下部變形過大，導(dǎo)致支撐系統(tǒng)破壞。（2）墻體強(qiáng)度不足 由土壓力引起的墻

7、體彎矩超過墻體的抗彎能力，導(dǎo)致墻體大裂縫或斷裂而破壞。（3）變形過大 由于地下連續(xù)墻剛度不足，變形過大或者由于墻體滲水漏泥引起地層損失，導(dǎo)致基坑外的地表沉降和水平位移過大，會引起基坑周圍的地下管線斷裂和地面房屋的損壞。7.2.2設(shè)計原則地下連續(xù)墻及其構(gòu)筑物作為基礎(chǔ)設(shè)計的極限狀態(tài)分為以下兩類：一是承載力極限狀態(tài)，及其坑槽地基達(dá)到最大承載力或局部、整體失穩(wěn)不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)；二是正常使用極限狀態(tài)，對應(yīng)于地下連續(xù)墻及其坑槽地基達(dá)到建筑物正常使用所規(guī)定的變形值或耐久性要求的限值。在施工、使用各階段設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)具體情況選用適當(dāng)?shù)陌踩燃?.3 地下連續(xù)墻的設(shè)計與計算(1) 地下連續(xù)墻的設(shè)計計算內(nèi)容

8、1）確定在施工過程和使用階段各工況的荷載，即作用于連續(xù)墻的土壓力、水壓力以及上部傳來的垂直荷載；2）確定地下連續(xù)墻所需的入土深度，以滿足抗管涌、抗隆起、防止基坑整體失穩(wěn)破壞以及滿足地基承載力的需要；3）驗算開挖槽段的槽壁穩(wěn)定，必要時重新調(diào)整槽段長、寬、深度的尺寸；4）地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)體系（包括墻體和支撐）的靜力分析和變形驗算；5）地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的界面設(shè)計，包括墻體和支撐的配筋設(shè)計或截面強(qiáng)度驗算、節(jié)點、接頭的聯(lián)接強(qiáng)度驗算和構(gòu)造處理；6）估算基坑施工對周圍環(huán)境的影響程度，包括連續(xù)墻的墻頂位移和墻后地面沉降值的大小和范圍。7.3 地下連續(xù)墻的設(shè)計與計算(2) 地下連續(xù)墻的靜力計算方法 按排樁式維護(hù)墻體

9、的設(shè)計計算方法，該方法包括懸臂式排樁支護(hù)、單支點排樁支護(hù)、多支點排樁支護(hù)的各種計算方法，這些方法也適用于地下連續(xù)墻靜力計算。7.4 地下連續(xù)墻的施工地下連續(xù)墻采用逐段施工方法，且周而復(fù)始地進(jìn)行。地下連續(xù)墻作為一種地下工程的施工方法，有諸多工序組成，其施工過程較為復(fù)雜，每段的施工過程，大體上分為以下六步：1）開挖導(dǎo)槽，修筑導(dǎo)墻；2）在始終充滿泥漿的溝槽中，利用專業(yè)挖槽機(jī)械進(jìn)行挖槽；3）兩端放入接頭管（又稱鎖口管）；4）將已制備的鋼筋籠下沉到設(shè)計高度，當(dāng)鋼筋籠太長，一次吊沉有困難，也 可在導(dǎo)墻上進(jìn)行分段施工，逐步下沉；5）待插入水下灌注混凝土導(dǎo)管后，即可進(jìn)行混凝土灌注；6）待混凝土初凝后，拔去接頭

10、管。7.4.1導(dǎo)墻施工1.導(dǎo)墻的作用導(dǎo)墻作為地下連續(xù)墻施工過程中必不可少的構(gòu)筑物，具有以下作用：控制地下連續(xù)墻施工精度 導(dǎo)墻與地下墻中心相一致，規(guī)定了溝槽的位置走向，可作為量測挖槽標(biāo)高、垂直度的基準(zhǔn)，導(dǎo)墻頂面又作為機(jī)架式挖土機(jī)械導(dǎo)向鋼軌的架設(shè)定位。擋土作用 由于地表土層受地面超載影響，容易塌陷，導(dǎo)墻起到擋土作用。為防止導(dǎo)墻在側(cè)向土壓力作用下產(chǎn)生位移，一般應(yīng)在導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)每隔12m架設(shè)上下兩道木支撐。重物支撐臺 施工期間，承受鋼筋籠、灌注混凝土用的導(dǎo)管、接頭管以及其他施工機(jī)械的靜、動荷載。維持穩(wěn)定液面的作用 7.4.1導(dǎo)墻施工2.導(dǎo)墻的形式與施工導(dǎo)墻一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有鋼制的或預(yù)制的鋼筋

11、混凝土的裝配式結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻一般采用C20混凝土澆筑，配筋通常為，當(dāng)表土較好，在導(dǎo)墻施工期間能保持外側(cè)土壁垂直自立時，可以用土壁代替外模板，避免回填土，以防槽外地表水滲入槽內(nèi)。若表土開挖后外側(cè)土壁不能垂直自立時，外側(cè)需要設(shè)模板?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻拆模后，應(yīng)沿縱向每隔1m左右設(shè)上、下兩道木支撐，將兩片導(dǎo)墻支撐起來，在導(dǎo)墻的混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度之前，禁止任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在旁邊行駛，以防導(dǎo)墻受壓變形。 導(dǎo)墻放線開挖導(dǎo)墻導(dǎo)墻鋼筋綁扎模板支護(hù)澆筑混凝土導(dǎo)墻澆筑完畢7.4.2泥漿護(hù)壁在地下連續(xù)墻挖槽過程中，泥漿的作用是護(hù)壁、攜渣、冷卻機(jī)具和切土潤滑，其中護(hù)壁最為重要。泥漿的正確使用，是保證挖槽成敗的關(guān)鍵。

12、泥漿具有一定的密度，在槽內(nèi)對槽壁有一定的靜水壓力，相當(dāng)于一種液體支撐。泥漿能滲入土壁形成一種透水性很低的泥皮，有助于維護(hù)土壁的穩(wěn)定性。泥漿具有高度的粘性，能在挖槽過程中將土渣懸浮起來，可使鉆頭時刻鉆進(jìn)新鮮土層，避免土渣堆積在工作面上影響挖槽效率，又便于土渣隨同泥漿排出槽外。7.4.3槽段開挖 開挖槽段是地下連續(xù)墻施工的重要環(huán)節(jié)，約占工期的一半。挖槽精度又決定了墻體的制作精度，所以是決定施工進(jìn)度和質(zhì)量的關(guān)鍵程序。地下連續(xù)墻通常是分段施工的，每一段稱為地下連續(xù)墻的一個槽段（又稱為一個單元），一個槽段是一次混凝土灌注單位。7.4.4鋼筋籠加工與吊放 插入鋼筋籠時，最重要的是使鋼筋籠對準(zhǔn)單元槽段的中心

13、，垂直而又準(zhǔn)確地插入槽內(nèi)。鋼筋籠進(jìn)入槽內(nèi)時，吊點中心必須對準(zhǔn)槽段中心，然后徐徐下降，此時必須注意不要因起重臂擺動或其他影響而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動，造成槽壁坍塌。鋼筋籠插入槽內(nèi)后，檢查其頂端高度是否符合設(shè)計要求，然后將其擱置在導(dǎo)墻上。如果鋼筋籠式分段制作，吊放時需接長，下段鋼筋籠要垂直懸掛在導(dǎo)墻上，然后將上段鋼筋籠垂直吊起，上下兩段鋼筋籠呈直線連接。鋼筋籠加工與吊放7.4.5水下混凝土澆筑 由于地下連續(xù)墻槽段的澆注過程具有一般水下混凝土澆筑的施工特點，混凝土強(qiáng)度等級一般不低于C20。混凝土的級配除了滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求外，還要滿足水下混凝土施工的要求，比如流態(tài)混凝土的塌落度宜控制在1520cm左右，混凝土具有良好的和易性和流動性。在澆筑完成后的地下連續(xù)墻墻頂存在一層浮漿層，因此混凝土頂面需要比設(shè)計標(biāo)高超澆0.5m以上。鑿去該層浮漿層，地下連續(xù)墻墻頂才能與主體結(jié)構(gòu)或支撐相聯(lián)成整體。地下連續(xù)墻 是在地面利用專業(yè)設(shè)備，在泥漿護(hù)壁的情況下，開挖一條狹長的深槽，在槽內(nèi)放置鋼筋籠并澆灌混凝土，形成一