地下连续墙课件

地下连续墙地下连续墙n概述概述n地下连续墙的承载力与变形地下连续墙的承载力与变形n地下连续墙的设计与计算地下连续墙的设计与计算n地下连续墙的施工地下连续墙的施工2 地下连续墙是在地面用专用设备，在泥浆护壁的地下连续墙是在地面用专用设备，在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌混凝土，形成一段钢筋混凝土墙段。各段墙顺次浇灌混凝土，形成一段钢筋混凝土墙段。各段墙顺次施工并连接成整体，形成一条连续的地下墙体。施工并连接成整体，形成一条连续的地下墙体。n地下连续墙地下连续墙n 作用作用:基坑开挖时基坑开挖时防渗、挡土，邻近防渗、挡土，邻近建筑物的支护，以建筑物的支护，以及作为根底的一局及作为根底的一局部。部。7.1 7.1 概述概述7.1.1 7.1.1 地下连续墙的特点及适用条件地下连续墙的特点及适用条件地下连续墙的特点及适用条件地下连续墙的特点及适用条件3地下连续墙施工技术于地下连续墙施工技术于19501950年出现在意大利：年出现在意大利：Santa Santa MaliaMalia大坝下深达大坝下深达4040米的防渗墙及米的防渗墙及VenafroVenafro附近的储水池及附近的储水池及引水工程中深达引水工程中深达35m35m的防渗墙。的防渗墙。日本于日本于19591959年引进该技术，广泛应用于建筑物、地铁及年引进该技术，广泛应用于建筑物、地铁及市政下水道的基坑开挖及支护中，并作为地下室外墙承受市政下水道的基坑开挖及支护中，并作为地下室外墙承受上部结构的垂直荷载。上部结构的垂直荷载。我国将地下连续墙首次用于主体结构是在唐山大地震我国将地下连续墙首次用于主体结构是在唐山大地震19761976后，在天津修复一项受震害的岸壁工程中实施。后，在天津修复一项受震害的岸壁工程中实施。19771977年，上海研制成功导板抓斗和多头钻成槽机年，上海研制成功导板抓斗和多头钻成槽机n地下连续墙的应用地下连续墙的应用7.1.1 7.1.1 地下连续墙的特点及适用条件地下连续墙的特点及适用条件地下连续墙的特点及适用条件地下连续墙的特点及适用条件n 地下连续墙的优点地下连续墙的优点 n适用于多种土质条件除岩溶地区和承压水头很高适用于多种土质条件除岩溶地区和承压水头很高的沙砾层外，美国的沙砾层外，美国110层的世界贸易中心大厦层的世界贸易中心大厦 n可减少工程施工对周围环境的影响，无噪音、振动可减少工程施工对周围环境的影响，无噪音、振动少，适用于城市与密集建筑群中施工墙体少，适用于城市与密集建筑群中施工墙体n刚度大、整体性好，用于深基坑支护时，变形较小，刚度大、整体性好，用于深基坑支护时，变形较小，基坑周围地面沉降小，在建筑物、构筑物密集地区基坑周围地面沉降小，在建筑物、构筑物密集地区可以施工，对邻近建筑物和地下设施影响小可以施工，对邻近建筑物和地下设施影响小(法国最法国最小距离小距离0.5m，日本，日本0.2 m)n土方量小土方量小,无需井点降水，造价低，施工速度快，无需井点降水，造价低，施工速度快，适用于各种地质条件适用于各种地质条件n 能防渗、截水、承重、挡土、抗滑、防爆等，耐能防渗、截水、承重、挡土、抗滑、防爆等，耐久性好。久性好。n作为主体结构外墙，可实行逆作法施工，能加快施作为主体结构外墙，可实行逆作法施工，能加快施工进度、降低造价工进度、降低造价n 缺乏及局限性缺乏及局限性 n弃土及废弃泥浆的处理问题，增加工程费用，如处弃土及废弃泥浆的处理问题，增加工程费用，如处理不当，造成环境污染理不当，造成环境污染 n施工不当或土质条件特殊时，易出现不规那么超挖施工不当或土质条件特殊时，易出现不规那么超挖或槽壁坍塌，轻那么引起混凝土超方和结构尺寸超或槽壁坍塌，轻那么引起混凝土超方和结构尺寸超出容许的界限，重那么引起相邻地面沉降、坍塌，出容许的界限，重那么引起相邻地面沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线平安危害邻近建筑和地下管线平安n与板桩、灌注桩及水泥土搅拌桩相比，地下连续墙与板桩、灌注桩及水泥土搅拌桩相比，地下连续墙造价高，选用时必须经过技术经济比较，合理时采造价高，选用时必须经过技术经济比较，合理时采用用n施工机械设备价格昂贵，施工专业化程度高施工机械设备价格昂贵，施工专业化程度高n 地下连续墙的适用条件地下连续墙的适用条件 n处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要地下管线，对周围地面沉降和建筑物沉降要或重要地下管线，对周围地面沉降和建筑物沉降要求需严格限制时求需严格限制时n围护结构亦作为主体结构的一局部，且对抗渗有较围护结构亦作为主体结构的一局部，且对抗渗有较严格要求时严格要求时n采用逆作法施工，地上和地下同步施工时采用逆作法施工，地上和地下同步施工时 7板壁式板壁式：应用最多，适用于各种直线段和圆弧段墙体：应用最多，适用于各种直线段和圆弧段墙体T T形和形和形地下连续墙形地下连续墙：适用于开挖深度较大，支撑垂：适用于开挖深度较大，支撑垂直间距大的情况直间距大的情况格形地下连续墙格形地下连续墙：前两种组合在一起的结构形式，可不：前两种组合在一起的结构形式，可不设支撑，靠其自重维持墙体的稳定设支撑，靠其自重维持墙体的稳定预应力预应力U U形折板地下连续墙形折板地下连续墙：新式地下连续墙，是一种：新式地下连续墙，是一种空间受力结构，刚度大、变形小、能节省材料空间受力结构，刚度大、变形小、能节省材料n工程应用中的连续墙形式工程应用中的连续墙形式7.1.2 7.1.2 地下连续墙的类型地下连续墙的类型地下连续墙的类型地下连续墙的类型板壁式U形折板 T形形8分为临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼做分为临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼做临时挡土墙的地下连续墙和用作多边形根底兼做临时挡土墙的地下连续墙和用作多边形根底兼做墙体的地下连续墙墙体的地下连续墙按墙身材料分为土质墙、砼墙、钢筋砼墙及组按墙身材料分为土质墙、砼墙、钢筋砼墙及组合墙合墙地下连续墙做为基坑围护结构、又兼做地下工地下连续墙做为基坑围护结构、又兼做地下工程永久性结构的一局部时，按构造形式分：别离程永久性结构的一局部时，按构造形式分：别离壁式、整体壁式、单独壁式、重壁式。壁式、整体壁式、单独壁式、重壁式。n按用途分类按用途分类9别离壁式别离壁式 在主体结构物的水平构件在主体结构物的水平构件上设置支点，即将主体结构物上设置支点，即将主体结构物作为地下连续墙的支点，起水作为地下连续墙的支点，起水平支撑作用。平支撑作用。这种布置的特点是地下连这种布置的特点是地下连续墙与主体结构结合简单，且续墙与主体结构结合简单，且各自受力明确。地下连续墙在各自受力明确。地下连续墙在施工和使用时期都起挡土和防施工和使用时期都起挡土和防渗的作用，主体结构的外墙和渗的作用，主体结构的外墙和柱子只承受垂直荷载。柱子只承受垂直荷载。n作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点10单独壁式单独壁式 将地下连续墙直接用做主将地下连续墙直接用做主体结构地下室外边墙。此种布体结构地下室外边墙。此种布置形式壁体构造简单，地下室置形式壁体构造简单，地下室内部不需另作受力结构层。但内部不需另作受力结构层。但这种方式主体结构与地下连续这种方式主体结构与地下连续墙的节点需满足结构受力要求，墙的节点需满足结构受力要求，地下连续墙槽段接头要有较好地下连续墙槽段接头要有较好的防渗性。许多土建工程中常的防渗性。许多土建工程中常在地下连续墙内侧做一道建筑在地下连续墙内侧做一道建筑内墙一砖墙，两墙之间设内墙一砖墙，两墙之间设排水沟，解决渗漏问题排水沟，解决渗漏问题n作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点11复合壁式复合壁式 将地下与主体结构地下室外墙做将地下与主体结构地下室外墙做成一个整体，即通过地下连续墙内侧成一个整体，即通过地下连续墙内侧凿毛或用剪力块将地下连续墙与主体凿毛或用剪力块将地下连续墙与主体结构外墙连接起来，使之在结合部位结构外墙连接起来，使之在结合部位能够传递剪力。复合壁式结构形式的能够传递剪力。复合壁式结构形式的墙体刚度大，防渗性能较好，且框架墙体刚度大，防渗性能较好，且框架节点处构造简单。这种结构结合边比节点处构造简单。这种结构结合边比较重要，一般在浇捣主体结构边墙混较重要，一般在浇捣主体结构边墙混凝土前，需将地下连续墙内侧凿毛，凝土前，需将地下连续墙内侧凿毛，清理干净并用剪力块将地下连续墙与清理干净并用剪力块将地下连续墙与主体结构连成整体。主体结构连成整体。n作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点12重壁式重壁式 把主体结构的外墙重合在地下把主体结构的外墙重合在地下连续梁的内侧，在两种之间填充隔连续梁的内侧，在两种之间填充隔绝材料，使之不传递剪力的结构形绝材料，使之不传递剪力的结构形式。地下连续墙与主体结构地下室式。地下连续墙与主体结构地下室外墙所产生的垂直方向变形不相互外墙所产生的垂直方向变形不相互影响，但水平方向的变形那么相同。影响，但水平方向的变形那么相同。从受力条件看，该形式较别离和单从受力条件看，该形式较别离和单独壁式均为有利，并可随着地下结独壁式均为有利，并可随着地下结构物深度的增大而增大主体结构外构物深度的增大而增大主体结构外边墙的厚度，即使地下连续墙厚度边墙的厚度，即使地下连续墙厚度受到限制，也能承受较大应力。受到限制，也能承受较大应力。n作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点作为主体结构的几种形式的地下连续墙的特点13地下连续墙承载力包括水平承载力和竖向承载力地下连续墙承载力包括水平承载力和竖向承载力目前国内外对地下连续墙的研究，在施工技术的目前国内外对地下连续墙的研究，在施工技术的开展、入土深度确实定、基坑抗隆起和稳定性计算、开展、入土深度确实定、基坑抗隆起和稳定性计算、墙侧土压力理论和位移计算等方面墙侧土压力理论和位移计算等方面对地下连续墙做竖向承重结构的研究，主要集中对地下连续墙做竖向承重结构的研究，主要集中在地下连续墙竖向承载力的模型试验和现场承载能在地下连续墙竖向承载力的模型试验和现场承载能力试验、承重地下连续墙与根底结构的沉降协调、力试验、承重地下连续墙与根底结构的沉降协调、荷载分担以及结构设计的初步研究。荷载分担以及结构设计的初步研究。7.2 地下连续墙的承载力与变形地下连续墙的承载力与变形7.2.1 7.2.1 地下连续墙承载力地下连续墙承载力地下连续墙承载力地下连续墙承载力14日本大林组在东京都千代田和千叶县流山市进行了地下连日本大林组在东京都千代田和千叶县流山市进行了地下连续墙垂直承载力试验。试验墙断面为续墙垂直承载力试验。试验墙断面为60cm180cm60cm180cm，深墙分别，深墙分别为为51.2m51.2m和和24m24m，相应的桩尖底层分别为沙砾层、细砂层，两，相应的桩尖底层分别为沙砾层、细砂层，两者者N N值均大于值均大于5050，加载采用慢速多循环式。试验结论：，加载采用慢速多循环式。试验结论：在加载初期的低荷载阶段和后期的高荷载阶段，地下连续在加载初期的低荷载阶段和后期的高荷载阶段，地下连续梁的承载机理不同。初期，荷载大局部由墙周摩擦力承担；梁的承载机理不同。初期，荷载大局部由墙周摩擦力承担；后期，周围摩擦力已根本到达极限值，增加的荷载最要由墙后期，周围摩擦力已根本到达极限值，增加的荷载最要由墙底地基承担，底部沉降量的比重愈来愈大。底地基承担，底部沉降量的比重愈来愈大。有等同于或好于灌注桩的承载能力有等同于或好于灌注桩的承载能力轴向力分布：荷载到达轴向力分布：荷载到达6000kN6000kN，荷载还没有传到墙底，荷载还没有传到墙底，8000kN8000kN开始，传递到墙底的荷载才逐渐增加。墙顶局部荷载开始，传递到墙底的荷载才逐渐增加。墙顶局部荷载的增量和传递到墙底的荷载增加量相等。的增量和传递到墙底的荷载增加量相等。n地下连续墙竖向承载力与沉降计算地下连续墙竖向承载力与沉降计算15其他荷载试验说明其他荷载试验说明底端阻力和四周摩阻力可取灌注桩的同类性质底端阻力和四周摩阻力可取灌注桩的同类性质承载力的平均值承载力的平均值由于基坑开挖面临空面的影响及开挖后土压力由于基坑开挖面临空面的影响及开挖后土压力性质的变化而引起的开挖效应使侧壁摩阻力降低性质的变化而引起的开挖效应使侧壁摩阻力降低30%30%目前无详尽的设计标准，根据国内外关于地下目前无详尽的设计标准，根据国内外关于地下连续墙承重的研究和大量的工程实践，可认为其连续墙承重的研究和大量的工程实践，可认为其设计可参照桩基设计原理进行设计可参照桩基设计原理进行n地下连续墙竖向承载力与沉降计算地下连续墙竖向承载力与沉降计算16地下连续墙承重主要有两种形式：地下连续墙承重主要有两种形式：1 1地下连续墙仅作为地下室外墙，不承担上部结构地下连续墙仅作为地下室外墙，不承担上部结构的垂直荷载，仅承担自重和地下室楼板荷载的一局部荷的垂直荷载，仅承担自重和地下室楼板荷载的一局部荷载，甚至当地下室设置边柱或底板下设置边桩时，那么载，甚至当地下室设置边柱或底板下设置边桩时，那么仅仅承受墙体自重仅仅承受墙体自重2 2上部结构的一局部垂直荷载柱荷载或墙荷载上部结构的一局部垂直荷载柱荷载或墙荷载直接作用于地下连续墙顶，地下连续墙需承担自重、地直接作用于地下连续墙顶，地下连续墙需承担自重、地下室楼板传递的一局部荷载和上部结构的垂直荷载。下室楼板传递的一局部荷载和上部结构的垂直荷载。n地下连续墙竖向承载力与沉降计算地下连续墙竖向承载力与沉降计算17 地下连续墙的竖向承载力计算可用桩基标准法和基地下连续墙的竖向承载力计算可用桩基标准法和基床系数法：床系数法：桩基标准法桩基标准法 地下连续墙侧摩阻力地下连续墙侧摩阻力 地下连续墙端阻力为地下连续墙端阻力为 计算中一般考虑地下连续墙上的荷载完全由地下连计算中一般考虑地下连续墙上的荷载完全由地下连续墙承担，因此承受较大荷载的地下连续墙槽段要有足续墙承担，因此承受较大荷载的地下连续墙槽段要有足够深度，使其与土层间的摩阻力和端阻力平衡地下连续够深度，使其与土层间的摩阻力和端阻力平衡地下连续墙的竖向荷载，不考虑可能发生地下连续墙上一局部传墙的竖向荷载，不考虑可能发生地下连续墙上一局部传递给根底底板的情况递给根底底板的情况n地下连续墙竖向承载力与沉降计算地下连续墙竖向承载力与沉降计算18根底系数法根底系数法 实际上地下连续墙、桩和根底底板作实际上地下连续墙、桩和根底底板作为一个整体，是共同承担上部结构的垂为一个整体，是共同承担上部结构的垂直荷载，采用基床系数法可进行整体的直荷载，采用基床系数法可进行整体的计算分析。计算分析。基床系数法将地下连续墙、桩和底板基床系数法将地下连续墙、桩和底板下的地基土视为根底结构的竖向支撑弹下的地基土视为根底结构的竖向支撑弹簧，对地下连续墙、桩和板下地基土选簧，对地下连续墙、桩和板下地基土选取不同的基床系数取不同的基床系数K K，在结构作用下，用，在结构作用下，用结构分析软件进行整体计算。结构分析软件进行整体计算。关键在于地下连续墙和桩基基床系关键在于地下连续墙和桩基基床系数的选取，实际中取灌注桩的数的选取，实际中取灌注桩的0.80.8倍。倍。n地下连续墙竖向承载力与沉降计算地下连续墙竖向承载力与沉降计算19在基坑开挖阶段在基坑开挖阶段，地下连续墙只要承受墙前和墙后传来的，地下连续墙只要承受墙前和墙后传来的土压力，地下连续墙作为永久结构时，土压力，地下连续墙作为永久结构时，随着土层的重新固结随着土层的重新固结，作用在地下连续墙上的主动土压力可能逐渐变为静止土压力。作用在地下连续墙上的主动土压力可能逐渐变为静止土压力。因此需要计算因此需要计算不同施工阶段不同施工阶段和和长期荷载下长期荷载下在墙体中产生的内在墙体中产生的内力，并进行地下连续墙的强度与变形计算。力，并进行地下连续墙的强度与变形计算。内力计算方法内力计算方法有结构力学方法、各种经验方法和有限元计有结构力学方法、各种经验方法和有限元计算法算法地下连续墙的深度地下连续墙的深度还必须满足基坑边坡整体稳定、抗隆起还必须满足基坑边坡整体稳定、抗隆起稳定和抗管涌等渗流下的稳定性要求，做为主体结构还必须稳定和抗管涌等渗流下的稳定性要求，做为主体结构还必须满足竖向承载力要求。满足竖向承载力要求。n地下连续墙在水平力作用下的内力与变形地下连续墙在水平力作用下的内力与变形20地下连续墙在水平力作用下的内力与变形，可采用弹性地地下连续墙在水平力作用下的内力与变形，可采用弹性地基梁的数值法或有限元法基梁的数值法或有限元法弹性地基梁的数值解法是将地下连续墙视为放置在土中的弹性地基梁的数值解法是将地下连续墙视为放置在土中的弹性地基梁，坑底下土体视为弹性地基，以水平放置的弹簧弹性地基梁，坑底下土体视为弹性地基，以水平放置的弹簧模拟，计算地下连续墙的内力与变形时，应考虑不同施工阶模拟，计算地下连续墙的内力与变形时，应考虑不同施工阶段及作为永久性结构在长期荷载作用下的受力情况。段及作为永久性结构在长期荷载作用下的受力情况。n地下连续墙在水平力作用下的内力与变形地下连续墙在水平力作用下的内力与变形21地下连续墙仅作为基坑开挖期间的挡土墙结构时，仅承地下连续墙仅作为基坑开挖期间的挡土墙结构时，仅承受基坑开挖和地下室施工期间至回填土以前的土压力和水受基坑开挖和地下室施工期间至回填土以前的土压力和水压力作用压力作用把地下连续墙作为主体结构来设计时，必须验算三种情把地下连续墙作为主体结构来设计时，必须验算三种情况在地下连续墙身产生的应力况在地下连续墙身产生的应力 在施工阶段由作用在地下连续墙上的土压力、水压力在施工阶段由作用在地下连续墙上的土压力、水压力产生的应力产生的应力主体结构竣工后，作用在墙体上的土压力、水压力及作主体结构竣工后，作用在墙体上的土压力、水压力及作用在结构上的垂直、水平荷载产生的应力用在结构上的垂直、水平荷载产生的应力 主体结构建成假设干年后，土压力、水压力已从施工主体结构建成假设干年后，土压力、水压力已从施工阶段恢复到稳定状态，土压力由主动变为静止，水位回到阶段恢复到稳定状态，土压力由主动变为静止，水位回到静止水位，此时计算荷载增量引起的内力静止水位，此时计算荷载增量引起的内力7.3 7.3 地下连续墙的设计与计算地下连续墙的设计与计算7.3.1 7.3.1 地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点22地下连续墙设计要点地下连续墙设计要点承重地下连续墙在结构施工期间，墙外侧土压力按主动土承重地下连续墙在结构施工期间，墙外侧土压力按主动土压力计算，墙内侧坑底下土压力按被动土压力计算，结构压力计算，墙内侧坑底下土压力按被动土压力计算，结构使用期间按静止土压力计算使用期间按静止土压力计算承重地下连续墙承受垂直荷载时，按承载力极限状态验算承重地下连续墙承受垂直荷载时，按承载力极限状态验算地下连续墙的垂直承载力和沉降量。垂直承载力由现场荷地下连续墙的垂直承载力和沉降量。垂直承载力由现场荷载试验确定或按钻孔灌注桩计算方法确定，持力层选压缩载试验确定或按钻孔灌注桩计算方法确定，持力层选压缩性较低的地基层，并需采取墙底灌注浆加固措施性较低的地基层，并需采取墙底灌注浆加固措施承重地下连续墙墙体结构分别按承载力极限状态和正常使承重地下连续墙墙体结构分别按承载力极限状态和正常使用极限状态进行设计计算，在验算墙体正截面承载力和节用极限状态进行设计计算，在验算墙体正截面承载力和节点构造时，应对砼强度等级设计值和钢筋锚固强度设计值点构造时，应对砼强度等级设计值和钢筋锚固强度设计值乘以折减系数乘以折减系数0.70.757.37.37.37.3.1.1 地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点23地下连续墙设计要点地下连续墙设计要点地下连续墙承受垂直偏心荷载，或地下结构内设有边地下连续墙承受垂直偏心荷载，或地下结构内设有边柱和托梁时，应考虑其对墙体和边柱的偏心作用，墙顶柱和托梁时，应考虑其对墙体和边柱的偏心作用，墙顶圈梁与墙体及上部结构的连接处应验算截面受剪承载力圈梁与墙体及上部结构的连接处应验算截面受剪承载力作为地下室外墙的承重地下连续墙的倾斜度、墙面平作为地下室外墙的承重地下连续墙的倾斜度、墙面平整度及预埋件位置，均应满足主体工程地下结构设计要整度及预埋件位置，均应满足主体工程地下结构设计要求，一般情况下，墙面倾斜度不大于求，一般情况下，墙面倾斜度不大于1/300。假设在墙深。假设在墙深范围内地层中有较厚的砂土和粉土时，地下连续墙成槽范围内地层中有较厚的砂土和粉土时，地下连续墙成槽时应采取地基预加固措施，确保墙体质量和槽段接缝处时应采取地基预加固措施，确保墙体质量和槽段接缝处防渗性能。防渗性能。7.37.37.37.3.1.1 地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点地下连续墙设计计算要点24n分类：施工接头和结构接头分类：施工接头和结构接头n施工接头是指地下连续墙槽段和槽段之间的接头，施工接头是指地下连续墙槽段和槽段之间的接头，施工接头连接两相邻单元槽段施工接头连接两相邻单元槽段n结构结构是指地下连续墙与主体结构构件底板、结构结构是指地下连续墙与主体结构构件底板、楼板、墙、梁、柱等相邻的接头，通过结构接头楼板、墙、梁、柱等相邻的接头，通过结构接头的连接，墙下连续墙与主体根底结构共同承担上部的连接，墙下连续墙与主体根底结构共同承担上部结构的垂直荷载结构的垂直荷载7.37.37.37.3.2.2 地下连续墙的接头设计地下连续墙的接头设计地下连续墙的接头设计地下连续墙的接头设计25n施工接头施工接头n柔性接头：圆心锁口管接头、波形管双波、三波柔性接头：圆心锁口管接头、波形管双波、三波接头、预制接头和橡胶止水带接头。抗剪、抗弯能力差、接头、预制接头和橡胶止水带接头。抗剪、抗弯能力差、一般不用做主体结构的地下连续墙结构，当地下连续墙一般不用做主体结构的地下连续墙结构，当地下连续墙仅作为地下室外墙，不承担上部结构的垂直荷载或分担仅作为地下室外墙，不承担上部结构的垂直荷载或分担荷载较小，通过采取一些结构措施，可采用柔性接头荷载较小，通过采取一些结构措施，可采用柔性接头圆形锁口管接头圆形锁口管接头波纹竹接头波纹竹接头混凝土预制接头混凝土预制接头橡胶止水带接头橡胶止水带接头26刚性接头：穿孔钢板和钢筋搭接接头刚性接头：穿孔钢板和钢筋搭接接头穿孔钢板接头：在工程中大量应用，该穿孔钢板接头：在工程中大量应用，该接头可承受地下连续梁垂直接缝上的剪接头可承受地下连续梁垂直接缝上的剪力，使相邻地下连续墙槽段共同承担上力，使相邻地下连续墙槽段共同承担上部结构的垂直荷载，协调槽段的不均匀部结构的垂直荷载，协调槽段的不均匀沉降，同时穿孔钢板接头具备较好的防沉降，同时穿孔钢板接头具备较好的防水性。水性。钢筋搭接接头：采用相邻阶段槽段水平钢筋搭接接头：采用相邻阶段槽段水平钢筋凹凸搭接，先行施工槽段钢筋笼两钢筋凹凸搭接，先行施工槽段钢筋笼两面伸出搭接局部，通过施工措施，现浇面伸出搭接局部，通过施工措施，现浇砼时可留下钢筋搭接局部空间，先槽段砼时可留下钢筋搭接局部空间，先槽段浇注，再接头钢筋搭接，后槽段浇注浇注，再接头钢筋搭接，后槽段浇注穿孔钢板接头穿孔钢板接头钢筋搭接接头钢筋搭接接头27n结构接头结构接头n刚性接头：假设地下连续墙与结构板在接头处共同承受刚性接头：假设地下连续墙与结构板在接头处共同承受较大的弯矩，且两种构件抗弯刚度相近，同时板厚足以允较大的弯矩，且两种构件抗弯刚度相近，同时板厚足以允许确保刚性连接的钢筋时，采用刚性连接。常见的有预埋许确保刚性连接的钢筋时，采用刚性连接。常见的有预埋式钢筋接驳器连接锥螺纹、直螺纹和预埋钢筋连接。式钢筋接驳器连接锥螺纹、直螺纹和预埋钢筋连接。结构底板与地下连续梁通常采用钢筋接驳器连接。结构底板与地下连续梁通常采用钢筋接驳器连接。混凝土预制接头混凝土预制接头钢筋接驳器连接钢筋接驳器连接28n结构接头结构接头n铰接接头：结构板相对于地下连续墙厚度较小地下室铰接接头：结构板相对于地下连续墙厚度较小地下室楼板，接头板处所承受的弯矩较小，可以认为该节点不楼板，接头板处所承受的弯矩较小，可以认为该节点不承受弯矩，仅起竖向支座的作用，采用铰接连接。常用的承受弯矩，仅起竖向支座的作用，采用铰接连接。常用的有预埋钢筋连接和预埋剪力连接件连接。地下室楼板也可有预埋钢筋连接和预埋剪力连接件连接。地下室楼板也可以通过边环梁与地下连续墙连接，楼板钢筋伸入边环梁。以通过边环梁与地下连续墙连接，楼板钢筋伸入边环梁。预埋插筋连接预埋插筋连接剪力连接件连接剪力连接件连接29n结构接头结构接头不完全刚接：结构板相对于地下连续墙厚度较小，可在不完全刚接：结构板相对于地下连续墙厚度较小，可在板内布置一定数量的钢筋，以承受一定的弯矩，但在板内板内布置一定数量的钢筋，以承受一定的弯矩，但在板内钢筋不能配置很多以形成刚接，宜采用不完全刚接形式。钢筋不能配置很多以形成刚接，宜采用不完全刚接形式。首先假定为刚接，计算首先假定为刚接，计算M1M1、M2M2、M3M3，对于不完全刚接的接头来说，对于不完全刚接的接头来说，板承受的弯矩是板承受的弯矩是M2M2的一局部，即的一局部，即接头处释放的弯矩由地下连续墙接头处释放的弯矩由地下连续墙按线形刚度重新分配。对结构板按线形刚度重新分配。对结构板来说，端部弯矩折减后，板跨中来说，端部弯矩折减后，板跨中的弯矩将增大。的弯矩将增大。抗剪能力缺乏时，需采取构造措施抗剪能力缺乏时，需采取构造措施接头处配置足量抗剪钢筋接头处配置足量抗剪钢筋地下连续墙上板底做牛腿或支座地下连续墙上板底做牛腿或支座在地下连续梁中预埋聚氯乙烯泡沫板，基坑开挖后，在地下连续梁中预埋聚氯乙烯泡沫板，基坑开挖后，除去聚氯乙烯泡沫板，设置钢筋后现浇，使板与地下除去聚氯乙烯泡沫板，设置钢筋后现浇，使板与地下连续墙形成榫接连接连续墙形成榫接连接31n结构接头结构接头n构造连接构造连接n 槽段之间如采用刚性施工接头可使地下连续梁和槽段槽段之间如采用刚性施工接头可使地下连续梁和槽段形成整体，共同承受上部结构的垂直荷载。当槽段间用柔形成整体，共同承受上部结构的垂直荷载。当槽段间用柔性施工接头连接时，为增强连续墙的稳定性，可在地下连性施工接头连接时，为增强连续墙的稳定性，可在地下连续梁顶部设圈梁。当圈梁缺乏以承受槽段之间的剪力时，续梁顶部设圈梁。当圈梁缺乏以承受槽段之间的剪力时，可在板底与地下连续梁处设置底板环梁，环梁应嵌入地下可在板底与地下连续梁处设置底板环梁，环梁应嵌入地下连续墙中。连续墙中。n 地下连续墙做为地下室外墙时，地下室隔墙尽量布置地下连续墙做为地下室外墙时，地下室隔墙尽量布置在地下连续梁槽段接头处，并在槽段接头处设加强柱在地下连续梁槽段接头处，并在槽段接头处设加强柱n 地下室隔墙位置不在接头处，可采用在地下连续梁内地下室隔墙位置不在接头处，可采用在地下连续梁内预埋钢筋接驳器或预埋弯筋。预埋钢筋接驳器或预埋弯筋。n 当主体结构需设置沉降缝及后浇带时，通过对地下连当主体结构需设置沉降缝及后浇带时，通过对地下连续墙槽段接缝或槽段本身的构造处理。同样在地下连续墙续墙槽段接缝或槽段本身的构造处理。同样在地下连续墙中设置沉降缝及后浇带。中设置沉降缝及后浇带。32n混凝土工程混凝土工程砼强度等级不应低于砼强度等级不应低于C20，施工时砼应按结构设计强度，施工时砼应按结构设计强度等级提高一级进行配合比设计等级提高一级进行配合比设计为使砼有良好的和易性，水泥用量不小于为使砼有良好的和易性，水泥用量不小于400kg/m3，坍，坍落度以落度以1820cm为宜，水灰比不宜大于为宜，水灰比不宜大于0.6泥浆中浇注的地下连续墙的保护层厚度一般为泥浆中浇注的地下连续墙的保护层厚度一般为79cm，对临时性支护结构不宜小于对临时性支护结构不宜小于50mm，对永久性支护结构，对永久性支护结构不宜小于不宜小于70mm，骨料宜用粒度良好的河砂及粒径不大，骨料宜用粒度良好的河砂及粒径不大于于25m的坚硬河卵石。用碎石，增加水泥用量及沙率，的坚硬河卵石。用碎石，增加水泥用量及沙率，水泥用普通硅酸盐水泥。水泥用普通硅酸盐水泥。7.37.37.37.3.3.3 地下连续墙的构造地下连续墙的构造地下连续墙的构造地下连续墙的构造33n钢筋工程钢筋工程n钢筋按一般钢筋混凝土构件计算，墙面和墙背的钢筋钢筋按一般钢筋混凝土构件计算，墙面和墙背的钢筋应形成刚度大、起吊不宜扭曲的钢筋笼，应使砼浇注时应形成刚度大、起吊不宜扭曲的钢筋笼，应使砼浇注时能流畅通过能流畅通过n主筋采用主筋采用级钢筋，直径不宜小于级钢筋，直径不宜小于20mm，多以，多以32mm以下的变形钢筋，根据结构受力大小与吊装要求配置。以下的变形钢筋，根据结构受力大小与吊装要求配置。构造钢筋采用构造钢筋采用级钢筋，直径不宜小于级钢筋，直径不宜小于14mm，与主筋垂，与主筋垂直。直。n钢筋笼的设计与制作尺寸，应根据单元槽段尺寸、形钢筋笼的设计与制作尺寸，应根据单元槽段尺寸、形状、接头形式及起重能力及因素确定，常使钢筋笼端部状、接头形式及起重能力及因素确定，常使钢筋笼端部和接头管或预制接头面保存和接头管或预制接头面保存1520cm的空隙。的空隙。7.37.37.37.3.3.3 地下连续墙的构造地下连续墙的构造地下连续墙的构造地下连续墙的构造34n抗渗要求抗渗要求地下连续梁混凝土的抗渗等级不得小于地下连续梁混凝土的抗渗等级不得小于0.6MPa，二层，二层以上地下室不宜小于以上地下室不宜小于0.8MPa。墙段之间不设置止水带时，。墙段之间不设置止水带时，应选用锁口圆弧形、槽型或应选用锁口圆弧形、槽型或V形等可靠的防渗止水接头，形等可靠的防渗止水接头，接头面必须严格清刷，不得存有夹泥和沉砂。接头面必须严格清刷，不得存有夹泥和沉砂。7.37.37.37.3.3.3 地下连续墙的构造地下连续墙的构造地下连续墙的构造地下连续墙的构造35地下连续墙采用逐段施工方法，周而复始的进行。每段分六步：地下连续墙采用逐段施工方法，周而复始的进行。每段分六步：1开挖导槽，修筑导墙开挖导槽，修筑导墙2在始终充满泥浆的沟槽中，利用专业挖槽机械进行挖槽在始终充满泥浆的沟槽中，利用专业挖槽机械进行挖槽3两端放入接头管两端放入接头管4将已制备的钢筋笼下沉到设计高度将已制备的钢筋笼下沉到设计高度5插入水下灌注混凝土导管后，进行混凝土灌注插入水下灌注混凝土导管后，进行混凝土灌注6待砼初凝后，拔出导管待砼初凝后，拔出导管7.4 7.4 地下连续墙的施工地下连续墙的施工36导墙的作用导墙的作用控制地下连续墙施工精度控制地下连续墙施工精度：导墙与地下墙中心相一致，规定：导墙与地下墙中心相一致，规定了构造的位置走向，可作为量测挖槽标高、垂直度的基准，了构造的位置走向，可作为量测挖槽标高、垂直度的基准，导墙顶面又作为机架式挖土机械导向钢轨的架设定位。导墙顶面又作为机架式挖土机械导向钢轨的架设定位。挡土作用挡土作用：地表土层受到底面超载的影响，容易塌陷，导墙：地表土层受到底面超载的影响，容易塌陷，导墙起挡土的作用，每隔起挡土的作用，每隔12m加设上下两道木支撑。加设上下两道木支撑。重物支撑台重物支撑台：施工期间承受钢筋笼、灌注混凝土用的导管、：施工期间承受钢筋笼、灌注混凝土用的导管、接头管及其他施工机械的静、动荷载。接头管及其他施工机械的静、动荷载。维持稳定液面的作用维持稳定液面的作用：导墙内蓄泥浆，保证槽壁的稳定，要：导墙内蓄泥浆，保证槽壁的稳定，要使泥浆液面始终保持高于地下水位一定的高度。一般为使泥浆液面始终保持高于地下水位一定的高度。一般为1.252m7.47.47.47.4.1.1 导墙施工导墙施工导墙施工导墙施工37导墙的形式导墙的形式一般采用现浇钢筋混凝土结构。也有钢制的或预制钢筋一般采用现浇钢筋混凝土结构。也有钢制的或预制钢筋砼的装配式结构能重复使用。根据工程试验，采用现砼的装配式结构能重复使用。根据工程试验，采用现场浇注的钢筋混凝土导墙容易做到底部与土层结合，防止场浇注的钢筋混凝土导墙容易做到底部与土层结合，防止泥浆流失。泥浆流失。a)最简单，适用于外表土壤良好和导墙上荷载较小最简单，适用于外表土壤良好和导墙上荷载较小b)使用于表层土为杂填土、软黏土等承载力较小的土层使用于表层土为杂填土、软黏土等承载力较小的土层c)适用于作用在导墙上荷载很大的情况，根据计算确定伸出适用于作用在导墙上荷载很大的情况，根据计算确定伸出局部的长度局部的长度38地下连续墙两侧导墙内外表之间的净距，比地下连续梁地下连续墙两侧导墙内外表之间的净距，比地下连续梁略厚略厚40mm左右，导墙顶面应高于地面左右，导墙顶面应高于地面100mm左右。左右。现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应沿纵向每隔现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应沿纵向每隔1m左右设上左右设上下两道木撑。下两道木撑。39泥浆的作用泥浆的作用：护壁、携渣、冷却机：护壁、携渣、冷却机具和切土润滑。具和切土润滑。泥浆有一定的密度。在槽内对槽壁泥浆有一定的密度。在槽内对槽壁有一定的净水压力，相当于一种液体有一定的净水压力，相当于一种液体支撑支撑。能深入土壁形成一层透水性很。能深入土壁形成一层透水性很低的泥皮，维护土壁的稳定性。低的泥皮，维护土壁的稳定性。泥浆有较高的粘性，能将土渣悬浮泥浆有较高的粘性，能将土渣悬浮起来，便于排渣起来，便于排渣。以泥浆做冲洗时以泥浆做冲洗时，可降低钻具的温，可降低钻具的温度，可减轻钻具磨损消耗度，可减轻钻具磨损消耗泥浆不仅要有良好的固壁性能，而泥浆不仅要有良好的固壁性能，而且要便于灌注砼。且要便于灌注砼。7.47.47.47.4.2.2 泥浆护壁泥浆护壁泥浆护壁泥浆护壁40槽段开挖是地下连续墙施工中的重要环节，约占工期的槽段开挖是地下连续墙施工中的重要环节，约占工期的一半，挖槽精度又决定了墙体制作的精度，是决定施工一半，挖槽精度又决定了墙体制作的精度，是决定施工进度和质量的关键。地下连续墙是分段施工。每一段称进度和质量的关键。地下连续墙是分段施工。每一段称为地下连续墙的一个槽段一个单元，一个槽段是一为地下连续墙的一个槽段一个单元，一个槽段是一次混凝土建筑单位。次混凝土建筑单位。槽段长度的，从理论上说，槽段长度的选择，除去小于槽段长度的，从理论上说，槽段长度的选择，除去小于钻机长度的尺寸不能施工外，各种长度均可施工。影响钻机长度的尺寸不能施工外，各种长度均可施工。影响长度的因素长度的因素地下连续墙所处的地质情况地下连续墙所处的地质情况相邻情况相邻情况工地所备的起重机能力工地所备的起重机能力时间单位内供给混凝土的能力时间单位内供给混凝土的能力工地上所具备的稳定液槽容积工地上所具备的稳定液槽容积7.47.47.47.4.3.3 槽段开挖槽段开挖槽段开挖槽段开挖成槽成槽 无粘性土、硬土和夹有孤石等较复杂地层可用冲击式钻机无粘性土、硬土和夹有孤石等较复杂地层可用冲击式钻机粘性土和粘性土和N30N20mh20m时宜优先考虑时宜优先考虑 采用多头钻机开槽，每段槽孔长可取采用多头钻机开槽，每段槽孔长可取6 68m8m，采用抓斗式或，采用抓斗式或冲击式钻机成槽，每段长度可更大。墙体深度可达几十米。冲击式钻机成槽，每段长度可更大。墙体深度可达几十米。图图图图5.24 5.24 5.24 5.24 槽段的连接槽段的连接槽段的连接槽段的连接 槽段的连接槽段的连接 接头应满足受力和防渗要求。国内多接头应满足受力和防渗要求。国内多用接头管连接非刚性接头。在挖除单用接头管连接非刚性接头。在挖除单元槽段土体后，在一端先吊放接头管，元槽段土体后，在一端先吊放接头管，再吊入钢筋笼，浇筑砼后逐渐拔出接再吊入钢筋笼，浇筑砼后逐渐拔出接头管，形成半圆形接头。头管，形成半圆形接头。43受力筋为受力筋为级钢，直径不宜小于级钢，直径不宜小于16mm，构造筋采用，构造筋采用级级钢，直径不宜小于钢，直径不宜小于12mm，钢筋笼最好按槽段做成整体，钢筋笼最好按槽段做成整体，假设需要分段制作及吊放再连接时，钢筋空拼接宜采用假设需要分段制作及吊放再连接时，钢筋空拼接宜采用焊接，宜用梆条焊。焊接，宜用梆条焊。钢筋笼端部与接头管或砼接头面应留有钢筋笼端部与接头管或砼接头面应留有1520cm的间隙。的间隙。主筋保护层厚度主筋保护层厚度78cm，保护层垫块厚，保护层垫块厚5cm，垫块和墙面，垫块和墙面之间留有之间留有23cm，钢垫块，钢垫块制作钢筋笼先确定导管位置，这局部空间上下连通制作钢筋笼先确定导管位置，这局部空间上下连通7.47.47.47.4.4.4 钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放44纵筋在内侧，横筋在外侧。纵筋稍向内弯折纵筋在内侧，横筋在外侧。纵筋稍向内弯折加工钢筋笼时，根据钢筋笼重量、尺寸及起吊方式和吊加工钢筋笼时，根据钢筋笼重量、尺寸及起吊方式和吊点布置，在钢筋笼内布置一定数量的纵向桁架。点布置，在钢筋笼内布置一定数量的纵向桁架。起吊时，顶部用一根横梁。起吊过程中钢筋笼不产生弯起吊时，顶部用一根横梁。起吊过程中钢筋笼不产生弯曲变形。为防止钢筋笼晃动，可系绳索人工控制。曲变形。为防止钢筋笼晃动，可系绳索人工控制。插入钢筋笼时，使钢筋笼对准单元槽段中心，垂直准确插入钢筋笼时，使钢筋笼对准单元槽段中心，垂直准确插入槽内。插入槽内。钢筋笼插入槽内后，检查标高是否满足设计要求，然后钢筋笼插入槽内后，检查标高是否满足设计要求，然后搁置在导墙上。分段制作钢筋笼时，吊放时需接长，下搁置在导墙上。分段制作钢筋笼时，吊放时需接长，下段钢筋笼要垂直悬挂在导墙上，然后将上段钢筋笼垂直段钢筋笼要垂直悬挂在导墙上，然后将上段钢筋笼垂直起吊，上下两段钢筋笼成直线连接。起吊，上下两段钢筋笼成直线连接。7.47.47.47.4.4.4 钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放 吊放钢筋笼前须检测槽段，槽吊放钢筋笼前须检测槽段，槽底淤泥厚应底淤泥厚应150250mm；制作、吊放钢筋笼；钢筋绑制作、吊放钢筋笼；钢筋绑扎一般可先用铅丝临时固定，扎一般可先用铅丝临时固定，再点焊焊条、撤除铅丝；再点焊焊条、撤除铅丝；46去除沉渣去除沉渣具有水下浇注混凝土的特点，强度等级不低于具有水下浇注混凝土的特点，强度等级不低于C20，砼，砼的级配满足结构要求和水下砼施工要求，比方流态砼的的级配满足结构要求和水下砼施工要求，比方流态砼的坍落度在坍落度在1520cm左右，有良好的和易性和流动性左右，有良好的和易性和流动性用导管在泥浆中浇注用导管在泥浆中浇注导管数量与槽段长有关，槽段长小于导管数量与槽段长有关，槽段长小于4m，导管，导管1根；大根；大于于4m，2根或根或2根以上。导管内径为粗骨料的根以上。导管内径为粗骨料的8倍左右，不倍左右，不得小于粒径的得小于粒径的4倍，导管间距，用倍，导管间距，用150mm导管，间距导管，间距2m，用，用200mm，间距，间距3m。7.47.47.47.4.5.5 水下混凝土浇注水下混凝土浇注水下混凝土浇注水下混凝土浇注47导管下口插入砼深度应控制在导管下口插入砼深度应控制在24m，不宜过深过浅，不宜过深过浅，插入深度大，砼挤土的影响范围大，深部的砼密实、强插入深度大，砼挤土的影响范围大，深部的砼密实、强度高。容易使下部沉积过多粗骨料，面层砂浆较多。导度高。容易使下部沉积过多粗骨料，面层砂浆较多。导管浅，混凝土是推铺式推移，泥浆容易混入，影响砼强管浅，混凝土是推铺式推移，泥浆容易混入，影响砼强度。导管插入深度不宜小于度。导管插入深度不宜小于1.5m，不宜大于，不宜大于6m。当浇注。当浇注顶面砼时，可减少插入深度，减低灌注速度。顶面砼时，可减少插入深度，减低灌注速度。浇灌过程中，导管不能做横向运动，不能长时间中断，浇灌过程中，导管不能做横向运动，不能长时间中断，一般是一般是510min，保证均匀性，保证均匀性混凝土顶面需要比设计标高超浇混凝土顶面需要比设计标高超浇0.5m以上。以上。7.47.47.47.4.5.5 水下混凝土浇注水下混凝土浇注水下混凝土浇注水下混凝土浇注