两墙合一地下连续墙在大型水池中应用

1、两墙合一地下连续墙在大型水池中应用摘要： 本文对两墙合一地下连续墙的方案比较、设计与施工进行了论述，并结合工程实例阐述了两墙合一地下 连续墙的设计与施工方法。关键词： 地下连续墙；两墙合一；逆作法、两墙合一地下连续墙简介两墙合一地下连续墙，即地下连续墙与主体结构（地下室或地下水池池壁等）连成一个整体。地下连续墙用抗剪键 将连续墙和主体结构连接起来，使之在结合部位能够传递剪 力。两墙合一，节省主体结构的工程量，经济性好，配合逆 作法，可缩短工期。在特定条件下，如大型地下构筑物，根 据地质条件，嵌岩式地下连续墙可兼作止水帷幕，即三合 地下连续墙。本文所举层流水泵站地下部分即为嵌岩式三合地下连续墙，

2、具体情况如下：日钢某热轧水处理层流水泵站地下部分长34m，宽25m内壁尺寸），深 13.5m 其中?4.500为水泵设备层， 10.500设结构支撑梁系。地下连续墙厚800mm,和墙体结合 水池内衬池壁厚400mm，两者用抗剪钢筋连接。二、设计条件和方案选型本工程地质条件复杂，地下水位高，且和海水连通，周边有建构筑物。中风化岩的顶面深度约21.00-22.00m。基本地质条件如下：表层以下 3m 为杂填土； 3m 10m 为中 砂； 11m 13m 为中等压缩强度的粉质粘土； 13m 19m 为 中砂或粗砂；1920m为强风化片麻岩；其下为中风化片麻 岩。方案比较层流泵站地下部分为方形水池，深

3、约13.5m，需要解决以下几个问题：基坑开挖的降水和围护支挡； 施工和使用阶段结构的抗浮； 施工期间尽可能减小对周边建构筑物的影响；结合层流泵站的结构形式和现有地质条件，地下部分考虑以下几种方案：基坑开挖采用大开挖结合井点降水。地下水池采用常规水池，侧壁设扶壁柱和水平横梁，和结构支撑共同抵抗侧壁 土和地下水的压力。基坑围护结构采用双排钻孔灌注排桩深层搅拌桩止水帷幕（或旋喷桩止水帷幕） 。施工阶段双排桩设临时支撑， 共同抵抗侧向土和水压力。基坑围护结构采用嵌岩式两墙合一地下连续墙，连续墙钢筋笼内置注浆管， 施工完毕后， 根据实际情况进行后注浆。水池池壁和地下连续墙两墙合一，兼做止水帷幕。以上方案

4、中，第一种方案实施难度很大。由于地下砂层很厚，渗透性强，地下水位基本在 1.00 左右，井点降水最 多降到-9.00m。周边有建构筑物，大开挖没有分级放坡的条 件。第二种方案采用双排桩作为围护结构，基坑变形大，临时支撑设置复杂。止水帷幕施工难度大，而且工期和成本增 加很多。设计采用第三种方案， 地下连续墙厚 800mm ，进入中风化岩，槽段长6000mm。配合轻型井点降水，保持施工期间 地下水位在 7.00 左右。实际施工后开挖效果很好，除地下 连续墙个别接缝部分渗漏，基坑基本没有渗漏。、地下连续墙设计地下连续墙设计 主动土压力的计算可分为水土合算和水土分算两种计算方法。目前各规范、规程的相关

5、规定存在差异。水压力采 用静止水压力，本工程采用水土合算方法，结合地质报告和 相关资料，偏于安全合算压力系数按照 0.45 取值。地下连续墙设计采用 800mm 厚，相连水池内壁厚400mm,地下连续墙进入中风化岩200mm以上，平均深度 21m22m。地下连续墙常规槽段长 6000mm,转角采用连续 槽段。地下连续墙槽段之间采用刚性连接。地下部分整体建 模，采用 SAP2000 计算。槽段之间仅传递剪力， 不传递弯矩。全部侧向土压力和水压力由地下连续墙承担。 400mm 厚内衬 池壁作为接缝处挡水和安全储备。两墙合一地下连续墙、水 池 4.500 结构层、 10.500 支撑梁系共同抵抗侧向

6、水平力， 该状态即为正常使用状态结构计算模型。2 竖向及水平支撑设计结合上部结构立柱和逆作法施工需要，地下部分竖向支承系统采用钢立柱插入桩基形式。钢立柱在基坑逆作法实 施阶段，承受已浇注的结构自重和施工超载；施工结束后， 与水池底板连成一体，作为结构的一部分。 ，钢立柱采用角 钢组合的格构式钢柱。逆作法施工完成后，逐层在钢立柱外 围浇注外包混凝土。水平支撑系统采用钢筋混凝土梁，和地下水池内衬池壁、钢立柱连在一起。内衬和梁同时浇注。梁钢筋部分穿过 格构式钢柱间隙，部分紧贴格构式钢柱。3抗浮设计抗浮计算按照施工阶段、正常使用阶段计算。正常使用阶段考虑上部结构的恒载，按照正常地下水位计算。施工 阶段

7、按照最不利工况计算，即水池逆作至底部，底板混凝土 浇筑完成时。施工阶段结构自重小，设计要求施工阶段地下 水位降至 7.00 以下。4构造处理两墙合一地下连续墙细部构造处理很多，主要是接头处理和防渗措施。地下连续墙接头及防渗 地下连续墙槽段接头采用 H 型钢接头。 拼接钢板先与槽段钢筋焊接，后续槽段可设置接头钢筋深入到接头的拼接钢 板区。该接头不存在无筋区，形成的地下连续墙整体性好， 先后浇注的混凝土由型钢隔开，加长了地下水渗透的路径， 止水性能良好。水池底板封底混凝土厚 1400mm ，底板和地连续墙连接处设置遇水膨胀止水条，起到很好的抗渗作 用。内衬池壁和地下连续墙的连接 地下连续墙内侧预埋

8、钢筋，施工内衬池壁时将预埋钢筋凿出，弯直后埋入内衬池壁。埋入钢筋宜为圆钢，直径 12 16m m,直径太小抗剪能力差，太大容易掰断。四、两墙合一地下连续墙施工 1 逆作法施工顺序 地下连续墙和钢立柱（包括桩基）施工完成，混凝土强度达到要求后，可进行逆作法施工。地下水池逆作施工主要 步骤如下：基坑开挖前先凿除地下连续墙顶部浮浆，施工顶部冠梁。采用中心岛方法分层开挖，每层层厚约23m,视土层情况调整。 每开挖一层逆作内衬， 待内衬强度达到 80后进 行下一工序的开挖。开挖过程中应进行场地排水，坑内、外 采取必要的降水措施。开挖至 4.500m 结构层，施工和支承钢立柱相连的主梁，预留次梁和平台板插

9、筋。浇筑混凝土前预留下一段内衬 灌浆孔。继续开挖，逆作内衬，施工至 10.500m 标高处，施工该层水平支撑梁。开挖至基坑底部13.500m 标高，迅速浇灌封底混凝土垫层，凿出支承桩桩头，施工底板。顺作结构立柱至4.500m 结构层， 格构式钢立柱用混凝土包裹。施工预留的次梁、板及相关埋件、开孔等。2渗漏处理地下连续墙出现渗漏时，可将渗漏点周围的泥浆和杂物清理干净，用清水冲洗干净，在接缝表面两侧凿毛，用封 缝材料封堵。封堵完成达到一定强度后，用堵漏剂进行压力 注浆。结束语 两墙合一地下连续墙把支护体系和结构本体结合在起，配合逆作法，可降低工程造价，缩短工期。同时对地下 连续墙的施工质量提出了更高的要求，节点处理和抗渗处理特别重要。在特定地质条件下，嵌岩式地下连续墙配合后注 浆可兼作止水帷幕，取得更好的经济效益。参考文献：1）王卫东王建华深基坑