明挖法)地下工程施工4(地下连续墙).ppt

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地下连续墙地下工程施工与管理西南交通大学土木学院西南交通大学土木学院2006年年2月月地下连续墙第二章第二章地下连续墙设计与施工地下连续墙设计与施工一、概述一、概述地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺。

它是在地面上用特殊的挖槽下工程结构形式和施工工艺。

它是在地面上用特殊的挖槽设备，沿着深开挖工程的周边设备，沿着深开挖工程的周边（例如地下结构物的边墙例如地下结构物的边墙），在，在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段。

然后筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段。

然后将若干墙段连接成整体，形成一条连续的地下墙体。

地下将若干墙段连接成整体，形成一条连续的地下墙体。

地下连续墙可供截水、防渗或挡土承重之用。

连续墙可供截水、防渗或挡土承重之用。

地下连续墙第二章第二章地下连续墙设计与施工地下连续墙设计与施工上海上海22号线河南路站施工现场号线河南路站施工现场地下连续墙第二章第二章地下连续墙设计与施工地下连续墙设计与施工n地下连续墙施工优点地下连续墙施工优点

（1）适用于多种土质情况适用于多种土质情况

（2）施工时振动小、噪声低，有利于城市建设中的环境保护。

施工时振动小、噪声低，有利于城市建设中的环境保护。

（3）能在建筑物、构筑物密集地区施工。

能在建筑物、构筑物密集地区施工。

（4）能兼作临时设施和永久的地下主体结构。

能兼作临时设施和永久的地下主体结构。

（5）可结合可结合“盖作法盖作法”施工，缩短施工总工期。

施工，缩短施工总工期。

n地下连续墙施工方法的局限性和缺点地下连续墙施工方法的局限性和缺点

（1）对于岩溶地区含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土对于岩溶地区含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土;

（2）施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工。

施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工。

（3）土层条件特殊，易出现不规则超挖和槽壁坍塌；土层条件特殊，易出现不规则超挖和槽壁坍塌；（4）现浇地下连续墙的墙面较粗糙，墙面平整处理增加了工期和造价；现浇地下连续墙的墙面较粗糙，墙面平整处理增加了工期和造价；（5）需有一定数量的专用施工机具和具有一定技术水平的专业施工队伍。

需有一定数量的专用施工机具和具有一定技术水平的专业施工队伍。

地下连续墙第二章第二章地下连续墙设计与施工地下连续墙设计与施工n地下地下连续墙适用范适用范围

（1）处于于软弱地基的深大基坑，周弱地基的深大基坑，周围又有密集的建又有密集的建筑群或重要的地下管筑群或重要的地下管线，对基坑工程周基坑工程周围地面沉地面沉降和位移降和位移值有有严格限制的地下工程。

格限制的地下工程。

（2）既作既作为土方开挖土方开挖时的的临时基坑基坑围护结构，又可构，又可用作主体用作主体结构的一部分的地下工程。

构的一部分的地下工程。

（3）采用盖作法施工，地下采用盖作法施工，地下连续墙同同时作作为挡土土结构、地下室外构、地下室外墙、地面高、地面高层房屋基房屋基础的工程。

的工程。

地下连续墙二二、地下连续墙施工工艺、地下连续墙施工工艺1、地下、地下连续墙的分的分类按填筑材料：

按填筑材料：

分分为土土质墙、混凝土、混凝土墙、钢筋混凝土筋混凝土墙（现浇和和预制制）、组合合墙（预制和制和现浇的的组合、合、预制和自凝水泥制和自凝水泥膨膨润土泥土泥浆的的组合合）。

按成按成墙方式：

方式：

分分为桩排式、壁板式、排式、壁板式、桩壁壁组合式；合式；按使用方式：

按使用方式：

分分为临时挡土土墙、防渗、防渗墙、主体、主体结构兼构兼临时挡土土墙、多、多边形基形基础兼作兼作墙体的地下体的地下连续墙。

目前，我国建筑工程中目前，我国建筑工程中应用最多的用最多的还是是现浇钢筋混凝土壁筋混凝土壁板式板式连续墙。

其构造型式又可分。

其构造型式又可分为四种，四种，地下连续墙二二、地下连续墙施工工艺、地下连续墙施工工艺（a）分离壁方式分离壁方式（b）单独壁方式单独壁方式（c）整体壁方式整体壁方式（d）重壁方式重壁方式地下连续墙的构造形式地下连续墙的构造形式地下连续墙二二、地下连续墙施工工艺、地下连续墙施工工艺2.地下地下连续墙施工流程施工流程地下地下连续墙采用逐段施工方法，且周而复始地采用逐段施工方法，且周而复始地进行。

每段的施工行。

每段的施工过程，程，大致可分大致可分为五步。

五步。

地下连续墙施工程序图地下连续墙施工程序图（a）准备开挖的地下连续墙槽沟准备开挖的地下连续墙槽沟（b）用专用机械进行沟槽开挖用专用机械进行沟槽开挖（c）安放接头管安放接头管（d）安放钢筋笼安放钢筋笼（e）水下混凝土灌注水下混凝土灌注（f）拔除接头管拔除接头管（g）已完工的槽段已完工的槽段地下连续墙二二、地下连续墙施工工艺、地下连续墙施工工艺a.利用利用专用挖槽机械开挖地下用挖槽机械开挖地下连续墙槽段，在槽段，在进行挖槽行挖槽过程中，沟槽内始程中，沟槽内始终充充满泥泥浆，以保，以保证槽壁的槽壁的稳定；定；b.当槽段开挖完成后，在沟槽两端放人接当槽段开挖完成后，在沟槽两端放人接头管管（又称又称锁口口管管）；c.将事先加工好的将事先加工好的钢筋筋笼插入槽段内，下沉到插入槽段内，下沉到设计高度。

高度。

当当钢筋筋笼太太长，一次吊沉有困，一次吊沉有困难时，须将将钢筋筋笼分段分段焊接，逐接，逐节下沉；下沉；d.待插入用于水下灌筑混凝土的待插入用于水下灌筑混凝土的导管后，即可管后，即可进行混凝土行混凝土灌筑；灌筑；e.待混凝土初凝后，及待混凝土初凝后，及时拔去接拔去接头管。

管。

这样，便形成一个，便形成一个单元的地下元的地下连续墙。

地下连续墙二二、地下连续墙施工工艺、地下连续墙施工工艺现浇钢筋混凝土地下连续墙的施工工艺过程现浇钢筋混凝土地下连续墙的施工工艺过程地下连续墙三三、地下连续墙设计与计算、地下连续墙设计与计算1、地下连续墙受力特点、地下连续墙受力特点入土深、刚度大、施工过程工况多、兼作临时挡墙和永久性主体结构，分入土深、刚度大、施工过程工况多、兼作临时挡墙和永久性主体结构，分析施工与使用两种情况的结构情况。

析施工与使用两种情况的结构情况。

几种典型施工和使用阶段的工作状态槽段开挖，内泥浆起到护壁作用，设计计设计计算内容为槽壁算内容为槽壁的稳定性。

的稳定性。

地下连续墙已浇注形成，作为基坑开挖前的初始受力状态基坑第一层土方开挖，连续墙处于悬臂状态，设设计点为悬臂强度计点为悬臂强度和地面侧位移。

和地面侧位移。

基坑开挖中有横支撑时连续墙的受力状态，设计内容为设计内容为结构强度、基坑稳结构强度、基坑稳定和变形大小。

定和变形大小。

基坑开挖结束，浇注底板前的工况，设计内容为估算基设计内容为估算基坑隆起、防止管涌、坑隆起、防止管涌、流砂和整体失稳。

流砂和整体失稳。

工程竣工，连续墙为结构的一部分，验算水土压力、地验算水土压力、地面荷载共同作用下面荷载共同作用下的强度和变形。

的强度和变形。

地下连续墙三三、地下连续墙设计与计算、地下连续墙设计与计算2、地下、地下连续墙挡土土结构体系破坏形式构体系破坏形式结构体系构体系组成：

成：

墙体、支撑、体、支撑、墙前后土体前后土体组成共同作用成共同作用的受力体系。

的受力体系。

受力受力变形状形状态与基坑形状、尺寸、与基坑形状、尺寸、墙体体刚度、支撑度、支撑刚度、度、墙体入土深体入土深度、土体的力学性能、地下水、施工程序和开挖方法等有关。

度、土体的力学性能、地下水、施工程序和开挖方法等有关。

其破坏形式分其破坏形式分为：

稳定性破坏、定性破坏、强度破坏两度破坏两类。

（1）稳定性破坏定性破坏下下图中三中三类。

整体失稳整体失稳基坑底隆起失稳基坑底隆起失稳管涌及流砂失稳管涌及流砂失稳地下连续墙三三、地下连续墙设计与计算、地下连续墙设计与计算3、地下连续墙的主要计算内容、地下连续墙的主要计算内容根据可能发生的破坏形式来拟定计算内容：

根据可能发生的破坏形式来拟定计算内容：

（1）确定施工和使用阶段各工况荷载，即作用于地下连续墙上）确定施工和使用阶段各工况荷载，即作用于地下连续墙上的水土压力、上部垂直荷载；的水土压力、上部垂直荷载；

（2）确定入土深度，满足抗管涌、隆起、整体失稳、承载力；）确定入土深度，满足抗管涌、隆起、整体失稳、承载力；（3）验算开挖槽段槽壁稳定，调整槽段长、宽、深度；）验算开挖槽段槽壁稳定，调整槽段长、宽、深度；（4）连续墙结构体系（墙体、支撑）内力分析和变形验算；）连续墙结构体系（墙体、支撑）内力分析和变形验算；（5）结构截面设计（墙体、支撑）、配筋设计、强度验算（接）结构截面设计（墙体、支撑）、配筋设计、强度验算（接头、节点联接），构造处理等；头、节点联接），构造处理等；（6）估算施工对周围环境影响，包括墙顶位移、地面沉降值。

）估算施工对周围环境影响，包括墙顶位移、地面沉降值。

地下连续墙三三、地下连续墙设计与计算、地下连续墙设计与计算4、地下、地下连续墙挡土土结构构计算理算理论相相对使用使用阶段，施工段，施工阶段受力更段受力更为复复杂。

其其计算理算理论和方法，有一些地方法和方法，有一些地方法规，至今未有全国性，至今未有全国性统一一规范。

介范。

介绍几几种工程中广泛使用的种工程中广泛使用的计算方法：

算方法：

按按时间划分：

划分：

经典方法、典方法、现代代计算方法；算方法；按手段划分：

按手段划分：

经验法、解析法、数法、解析法、数值法。

法。

一般一般认为可可归纳四四类：

a.荷荷载结构法构法b.修正的荷修正的荷载结构法构法c.地地层结构法构法d.有限有限单元法元法这四四类方法，有的土力学、基方法，有的土力学、基础工程、工程、结构力学等构力学等讲过，不在复述。

其它，不在复述。

其它可参考有关可参考有关专著。

著。

地下连续墙四四、地下连续墙主要施工工序、地下连续墙主要施工工序1、概述地下连续墙的施工过程复杂，工序多。

其中修筑导墙，泥浆的制备和处理，钢筋笼的制作和吊装以及水下混凝土浇灌是主要的工序。

主要的工序。

地下连续墙四四、地下连续墙主要施工工序、地下连续墙主要施工工序2、导墙施工施工

（1）导墙的作用的作用导墙作作为连续墙施工中必不可少的构筑物，具有以下作用：

施工中必不可少的构筑物，具有以下作用：

1）控制地下控制地下连续墙施工精度施工精度导墙与地下与地下墙中心相一致，确定沟槽走向，是量中心相一致，确定沟槽走向，是量测挖槽挖槽标高、高、垂直度的基准。

垂直度的基准。

2）挡土作用土作用3）重物支承台重物支承台施工期施工期间，承受，承受钢筋筋笼、灌筑混凝土用的、灌筑混凝土用的导管、接管、接头管以及其管以及其它施工机械的静、它施工机械的静、动荷荷载。

4）维持持稳定液面的作用定液面的作用导墙内存蓄泥内存蓄泥浆，为保保证槽壁的槽壁的稳定，泥定，泥浆液面始液面始终保持高于保持高于地下水位一定的高度。

此高度地下水位一定的高度。

此高度值的确定，大多数的确定，大多数规定定为1.252.0m。

一般使泥。

一般使泥浆液面保持高于地下水位液面保持高于地下水位1.0m，能，能满足要求。

足要求。

地下连续墙四四、地下连续墙主要施工工序、地下连续墙主要施工工序

（2）导墙的形式的形式导墙一般采用一般采用现浇钢筋混凝土筋混凝土结构。

也有构。

也有钢制的或制的或预制制钢筋混凝土的装配式筋混凝土的装配式结构，目的是想能多次重复使用。

构，目的是想能多次重复使用。

各种形式的导墙各种形式的导墙地下连续墙四四、地下连续墙主要施工工序、地下连续墙主要施工工序（a）、（b）断面最断面最简单，适用于表，适用于表层土土质良好良好（如密如密实的粘性土等的粘性土等）和和导墙上荷上荷载较小的情况。

小的情况。

（c）、（d）应用用较多，适用于表多，适用于表层土土为杂填土、填土、软粘土粘土等承等承载能力能力较弱的土弱的土层。

（e）适用于作用在适用于作用在导墙上的荷上的荷载很大的情况，可根据很大的情况，可根据荷荷载的大小的大小计算确定其伸出部分的算确定其伸出部分的长度。

度。

（f）适用于适用于邻近建筑物的情况，有相近