第四章地下連續(xù)墻

2023/2/51

地下連續(xù)墻一、地下連續(xù)墻的概念

——在地面上采用一種挖槽機(jī)械，沿著深基礎(chǔ)軸線或地下結(jié)構(gòu)的周邊，在泥漿護(hù)壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌注水下混凝土，筑成一個(gè)單元槽段，如此諸段進(jìn)行，以特殊接頭方式在地下形成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁。單元墻段單元墻段單元墻段地下連續(xù)墻單元槽段接頭管2023/2/52二、1、地下連續(xù)墻的用途最早的用途是防滲，1950年意大利首次用在土壩中建造防滲墻，隨后法國、墨西哥、日本、美國及前蘇聯(lián)等國引進(jìn)并發(fā)展了這項(xiàng)技術(shù)。我國在1958年在北京密云水庫白河主壩中首次采用地下連續(xù)墻作為防滲心墻，由清華大學(xué)設(shè)計(jì)。近年來，我國已將地下連續(xù)墻應(yīng)用于各類建筑工程中:①水利工程用作防滲；

②用于深基坑支護(hù)（擋土擋水）；③地下構(gòu)筑物（油庫泵房豎井）；④直接作為高層建筑的深基礎(chǔ)。2023/2/532、地下連續(xù)墻的發(fā)展趨勢(shì)（P175）(1)逐漸廣泛地應(yīng)用預(yù)制樁式及板式地下連續(xù)墻(2)向大深度、高精度方向發(fā)展(3)聚合物泥漿實(shí)用化(4)廢泥漿處理技術(shù)實(shí)用化近年來，國際上地下連續(xù)墻發(fā)展的趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面：2023/2/54三、地下連續(xù)墻的分類

⒈按墻體材料素混凝土墻鋼筋混凝土墻組合墻土質(zhì)墻(粘土)現(xiàn)澆墻預(yù)制墻預(yù)制鋼筋混凝土墻板和現(xiàn)澆混凝土預(yù)制鋼筋混凝土墻板和水泥膨潤土泥漿塑性混凝土墻（粘土、水泥、級(jí)配砂石）⒉按成墻方式壁板式樁排式組合式2023/2/55⒊按挖槽方式

抓斗式、回轉(zhuǎn)式和沖擊式三類。⒋按用途

臨時(shí)性擋墻(深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu))防滲墻主體結(jié)構(gòu)的一部分兼作臨時(shí)擋墻基礎(chǔ)兼作墻體2023/2/56四、地下連續(xù)墻施工設(shè)計(jì)1、施工地質(zhì)環(huán)境條件調(diào)查（P176）擬訂施工計(jì)劃時(shí)必須探討的幾個(gè)重要問題：(1)地質(zhì)條件(3)附近環(huán)境條件(6)棄土的處理(2)交通運(yùn)輸條件(5)施工用水及動(dòng)力設(shè)備(4)地下障礙物的調(diào)查與處理2023/2/57二、施工方案制定(1)工程規(guī)模和特點(diǎn)，水文、地質(zhì)和周圍情況以及其他與施工有關(guān)條件的說明(2)挖掘機(jī)械等施工設(shè)備的選擇。(3)導(dǎo)墻設(shè)計(jì)。(4)單元槽段劃分及其施工順序。(5)預(yù)埋件和地下連續(xù)墻與內(nèi)部連接的設(shè)計(jì)和施工詳圖。(6)護(hù)壁泥漿的配合比、泥漿循環(huán)管路布置、泥漿處理和管理。(7)廢泥漿和土渣的處理。(8)鋼筋籠加工詳圖，鋼筋籠加工、運(yùn)輸和吊放所用的設(shè)備和方法(9)混凝土配合比設(shè)計(jì)、混凝土供應(yīng)和澆筑方法。(10)動(dòng)力供應(yīng)和供水、排水設(shè)施。(11)施工平面布置，包括挖掘機(jī)械運(yùn)行路線；挖掘機(jī)械和混凝土澆灌機(jī)架布置；出土運(yùn)輸路線和堆土處；泥漿制備和處理設(shè)備；鋼筋籠加工及堆放場(chǎng)地；混凝土攪拌站或混凝土運(yùn)輸路線；其他必要的臨時(shí)設(shè)施等。2023/2/58(12)工程施工進(jìn)度計(jì)劃、材料及勞動(dòng)力等的供應(yīng)計(jì)劃。(13)安全措施、質(zhì)量管理措施和技術(shù)組織措施等。三、挖槽機(jī)械設(shè)備選配選擇成槽機(jī)時(shí)應(yīng)從以下幾方面考慮；(1)作業(yè)場(chǎng)地周圍的環(huán)境；(2)施工安全；(3)作業(yè)條件；(4)工程目的要求；(5)地質(zhì)條件；(6)工程規(guī)模；(7)是否有地下降礙物及其處理方法.四、單元槽段的劃分2023/2/59

地下連續(xù)墻施工是沿墻體的長度方向把地下連續(xù)墻劃分成某種長度的施工單元．一般把這種單元稱之為單元槽段。劃分單元槽段，就是把單元槽段的長度分配在墻體平面團(tuán)上，這是施工設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。一般來說，增大單元槽段的長度，既可減少接頭數(shù)量，又可提高截水防滲能力和連續(xù)性，而且還能提高施工效率。但由于種種原因，單元槽段的長度受到了限制，所以必須根據(jù)施工和設(shè)計(jì)上的條件決定。（見課本178）五、地下連續(xù)墻的施工工藝地下連續(xù)墻的施工方法有樁排式和壁板式兩種，其中以壁板式（槽式）施工方法使用較多。其施工工藝流程如圖：（下頁）2023/2/510B1452023/2/511㈠修筑導(dǎo)墻

⒈目的：①保證開挖槽段垂直，作導(dǎo)向；②防止表層槽壁土體坍塌；③防止機(jī)械上下運(yùn)行時(shí)碰壞槽壁；④將成槽機(jī)的荷載傳遞到地基上（軌行式成槽機(jī)）。

⒉導(dǎo)墻的形式（見下頁）2023/2/5122023/2/5132023/2/514⒊導(dǎo)墻尺寸與材料

⑴導(dǎo)墻厚度一般為0.15~0.2m；深度一般為1~2m；導(dǎo)墻頂面應(yīng)高于地面10cm。

⑵導(dǎo)墻的內(nèi)墻面應(yīng)垂直，并關(guān)于連續(xù)墻中軸線對(duì)稱。

⑶導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度多為C15~C20，配筋為φ12@200。

⑷導(dǎo)墻接頭應(yīng)與連續(xù)墻接頭錯(cuò)開。

⑸導(dǎo)墻拆模后應(yīng)立即加設(shè)支撐，防止導(dǎo)墻位移和變形。㈡開挖槽段

施工時(shí)沿連續(xù)墻長度方向分段開挖槽孔。挖槽機(jī)械有液壓抓斗、沖擊式、回轉(zhuǎn)式（多頭鉆和單頭鉆）成槽機(jī)等。

2023/2/515⒈抓斗式挖槽機(jī)2023/2/516B1512023/2/517⒉沖擊式挖槽機(jī)

B1542023/2/518⒊多頭鉆頭挖槽機(jī)

B1552023/2/5192023/2/520目前國內(nèi)外采用的各種挖槽方法歸納起來大致分為以下三種：(1)如圖所示，先間隔一定距離跳躍式地挖出直徑與墻厚相同的鉆孔，稱為先行導(dǎo)孔，然后用導(dǎo)桿抓斗將導(dǎo)孔與導(dǎo)孔間的土方挖去，形成槽段。導(dǎo)孔相互間的距離是不相等的，根據(jù)成槽機(jī)種類及墻厚以及地基的軟硬而定。要考慮抓斗頻繁劇烈地上下運(yùn)動(dòng)會(huì)碰塌槽壁面，或者影響槽的垂直精度。因此，在施工中使用這種方法時(shí)，對(duì)于排除槽底的殘余土砂與調(diào)整泥漿的性能以及對(duì)于抓斗的上下運(yùn)動(dòng)必須特別注意2023/2/521(2)如圖所示，在墻段的兩端先鉆導(dǎo)孔作為基孔，再將導(dǎo)孔間的土體采用連續(xù)重疊的圓柱孔鉆挖方式。這種先行導(dǎo)孔也要一次性鉆挖到設(shè)計(jì)規(guī)定的深度，而后續(xù)的圓柱孔則分層作業(yè)，每層鉆挖50-80cm的深度。即當(dāng)鉆頭鉆挖50-80cm后就要提鉆，將挖掘機(jī)橫移一下，使孔位與前次的稍有重疊，再鉆到規(guī)定的分層深度。這樣的作業(yè)在槽內(nèi)反復(fù)進(jìn)行，直到完成槽段。同法依次逐步向前推進(jìn)。這種方法施工復(fù)雜，一般來說存在工效低，墻壁的平滑程度與尺寸精度較低等缺點(diǎn)，目前已很少應(yīng)用。2023/2/522(3)如圖所示，從一開始就挖成長條的溝槽、并一下子就挖到規(guī)定的墻體深度。這樣往返幾次來完成一個(gè)槽段。這種方法作業(yè)單純、從建筑地下連續(xù)墻的觀點(diǎn)來說、是最為理想的形式。2023/2/523㈢泥漿護(hù)壁抓斗成槽或沖擊成槽多用正循環(huán)，多頭鉆挖槽機(jī)多用反循環(huán)。泥漿的作用主要是攜帶鉆渣和維護(hù)孔壁穩(wěn)定。槽內(nèi)泥漿面必須高出地下水位0.5m以上，距導(dǎo)墻頂面＜0.3m。泥漿材料應(yīng)用膨潤土，泥漿比重為1.05~1.25，粘粒含量50%以上，含砂量小于4%，膠體率大于98%。㈣清槽（吸泥清底）

挖槽結(jié)束后，懸浮在泥漿中的顆粒將逐漸沉淀到槽底。此外，在挖槽過程中未被排出而殘留在槽內(nèi)的土渣以及吊放鋼筋籠時(shí)從槽壁上刮落的泥皮等都堆積在槽底。因此，在挖槽結(jié)束后必須清除以沉渣為代表的槽底沉淀物，這項(xiàng)作業(yè)稱為清底。2023/2/524清底的必要性(1)沉渣在槽底很難完全被灌注的混凝土置換出地面，它殘留在槽底成為墻底和持力層地基之間的夾雜物，使地下連續(xù)墻的承載力降低，造成墻體沉降。沉渣還影響墻體底部的截水防滲能力，成為產(chǎn)生管涌的隱患，有時(shí)還需進(jìn)行注漿以提高防滲能力。(2)沉渣混進(jìn)混凝土之后，不但會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，而且會(huì)妨礙澆灌混凝土的工作，另外。由于澆灌過程中混凝土的流動(dòng)，會(huì)使沉渣集中到單元槽段的接頭處，嚴(yán)重影響接頭部位的強(qiáng)度和防滲性。(3)沉渣會(huì)降低混凝土的流動(dòng)性，降低溫凝土的澆灌速度，有時(shí)還會(huì)造成鋼筋籠的上浮。(4)沉渣會(huì)使所澆筑混凝土的上部不良部分(需清除者)增加，同時(shí)在澆溜混凝土過程中會(huì)加速泥漿的變質(zhì)。(5)沉渣過多時(shí)，會(huì)使鋼筋籠插不到預(yù)定位置，使結(jié)構(gòu)的配筋發(fā)生變化。2023/2/525㈤吊放接頭管地下連續(xù)墻標(biāo)準(zhǔn)槽段為6m，最大不超過8m。分段施工，兩段之間用接頭管使槽段緊密銜接。接頭方法：接頭管、接頭箱、鋼板接頭及隔板式接頭等。清底的方法：①砂石泵排泥；②氣舉排泥；③潛水泥漿泵排泥；④水槍沖射吸泥法；⑤抓斗直接排泥法。2023/2/5262023/2/5272023/2/528㈥鋼筋籠的吊裝

⒈保證鋼筋保護(hù)層的厚度（墊塊，水泥砂漿滾輪）；

⒉吊裝時(shí)應(yīng)采取措施防止鋼筋籠發(fā)生過大變形（鋼筋桁架斜向拉條鐵扁擔(dān)）；

⒊鋼筋籠應(yīng)對(duì)準(zhǔn)槽孔后緩緩下落，防止刮擦槽壁。2023/2/529㈦下導(dǎo)管澆筑混凝土

⒈導(dǎo)管內(nèi)徑一般選用150~300mm；

⒉導(dǎo)管的下口至槽底間距一般取0.4m或1.5倍的導(dǎo)管直徑；

⒊當(dāng)單元槽段長度在4m以下時(shí)采用單段導(dǎo)管，4m以上用2~3根導(dǎo)管，導(dǎo)管間距應(yīng)在3m以下，最大不得超過4m，同時(shí)距槽段端部不得大于1.5m。㈧拔出接頭管，施工下一槽段，直至整個(gè)連續(xù)墻完工。2023/2/530吊裝鋼筋籠2023/2/531五、地下連續(xù)墻的功能特點(diǎn)

⒈優(yōu)點(diǎn)：

⑴結(jié)構(gòu)剛度大，作為擋土結(jié)構(gòu)變形??；

⑵防滲性能好（接頭是防水的關(guān)鍵部位）；

⑶適用于各種地質(zhì)條件（地下水及各類土層）；