地下连续墙结构二

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地下连续墙结构地下连续墙施工方法，又称槽壁法（diaphragmwall或slotwall）。自1950年意大利开始在水库大坝中修建地下连续墙这一技术取得了突飞猛进的发展。地下连续墙尺寸一般厚度不超过0.6m，深度不过20m。到了20世纪80年代，由于技术设备的提高，该技术得到急速发展。墙厚超出1.2m，深度超出l00m的地下连续墙不断涌现。到了90年代，由于成功研制并使用了水平多轴铣槽机，出现了超厚(3.20m)和超深(170m)的地下连续墙结构。已建成的日本东京湾跨海大桥的川崎人工岛(墙厚2.8m，直径108m)的地下连续墙基础，最大深度已达l40m。§1概述人工岛施工现场地下连续墙施工（1991.3—1992.10） 墙厚：2.8m,深度：120m人工岛内部开挖（1992.11—1993.10） 314000m3，结构底板厚6m，V=44000m3，

侧壁厚4m,V=60000m3地下连续墙技术引入我国是在20世纪50年代末，也是首先在水利水电工程中采用.我国早在1958年就采用排桩式地下连续墙作为水坝防渗墙，并在1974年试用排桩式地下连续墙建造煤矿竖井获得成功。近20多年来，地下连续墙技术无论在工程实践中，还是在理论研究上都获得了很大成就。尤其是连续墙施工设备及工艺的发展使得连续墙施工的深度越来越大.近年来国内施工的工程实例如长江润扬大桥、阳逻长江大桥等锚碇基础深基坑中连续墙最大深度达到60米甚至以上，为我国超深大基坑围护提供了强大的技术支持。地下连续墙DiaphragmWall:>10m地下连续墙结构地下连续墙在地面上用一种特殊的挖槽设备，沿着深开挖工程的周边(例如地下结构的边墙)，依靠泥浆(又称稳定液)护壁的支护，开挖一定槽段长度的沟槽；再将钢筋笼放入沟槽内。采用导管在充满稳定液的沟槽中进行混凝土浇筑，将稳定液置换出来。相互邻接的槽段，由特别接头（施工接头）进行连接。a）沟槽开溶b)安设接头管c）安放钢筋笼d）浇混凝土地下连续墙施工方法a）沟槽开溶b)安设接头管§1.1地下连续墙的施工方法特征是始终充满着特殊液体作为沟槽的支护。这个液体最初使用的是膨润土和水的溶解物（该液体名称很多，如触变泥浆、泥浆、稳定液、安定液等）。最近为了增加稳定液的机能和防止其机能的降低，不仅使用膨润土，而且还投入一些添加物组成混合液，这种混合物仍简称稳定液或泥浆。（一）地下连续墙优点

1. 可减少工程施工时对环境的影响。施工时振动少，噪声低；能够紧邻相近的建筑及地下管线施工，对沉降及变位较易控制；2. 地下连续墙的墙体刚度大、整体性好，因而结构和地基变形都较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体结构；3. 地下连续墙为整体连续结构，加上现浇墙壁厚度一般不少于60cm，钢筋保护层又较大，故耐久性好，抗渗性能亦较好；4. 可实行逆作法施工，有利于施工安全，并加快施工进度，降低造价。5、适用于多种地质情况。§1.2地下连续墙的特点及适用场合（二）地下连续墙缺点

1.

弃土及废泥浆的处理问题。除增加工程费用外，如处理不当，还会造成新的环境污染；2. 地质条件和施工的适应性问题。地下连续墙可适用于各种地层，但最适应的还是软塑、可塑的粘性土层。当地层条件复杂时，还会增加施工难度和影响工程造价；3、现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较髙，虽可使用喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善，但也增加工作量；4.

槽壁坍塌问题。引起槽壁坍塌的原因，可能是地下水位急剧上升，护壁泥浆液面急剧下降，有软弱疏松或砂性夹层，以及泥浆的性质不当或者已经变质，此外还有施工管理等方面的因素。槽壁坍塌轻则引起墙体混凝土超方和结构尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线的安全。5、地下连续墙如单纯用作施工期间的临时挡土结构，不如采用钢板桩等一类可拔出重复使用的围护结构经济。（三）地下连续墙适用条件地下连续墙是一种比钻孔灌注桩和深层搅拌桩造价昂贵的结构形式，对其选用，必须经过技术经济比较，确实认为是经济合理，因地制宜时，才可采用。1. 基坑深度大于10m；2. 软土地基或砂土地基；3. 在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降，建筑物的沉降要求需严格限制时，宜用地下连续墙；4. 围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时，宜用地下连续墙；5. 采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的工程。地下连续墙的设计一般包括：槽壁稳定及槽幅设计、槽段划分、导墙设计、连续墙内力计算及配筋设计，连续接头设计等内容。地下连续墙设计计算的主要内容包括：1、确定荷载，包括土压力、水压力等。2、确定地下连续墙的入土深度。3、槽壁稳定验算根据已选定的地下连续墙入土深度，假定槽段长度，即可进行槽壁稳定的验算。4、地下连续墙静力计算5、配筋计算，构件强度验算，裂缝开展验算，垂直接头计算§2地下连续墙挡土墙设计施工阶段的荷载主要指基坑开挖阶段的水土压力，地面施工荷载、逆作法施工时的上部结构传递的垂直承重荷载等。使用阶段的荷载，包括使用阶段的水土压力，主体结构使用阶段传递的恒载和活载等。施工及使用阶段的水土压力大小是荷载确定的关键。地下连续墙的计算理论是从古典的假定土压力为已知，不考虑墙体变形，不考虑横撑变形；逐渐发展到考虑墙体变形，考虑横撑变形，直至考虑土体与结构的共同作用，土压力随墙体变化而变化。§2.1荷载分

类假设条件方法名称较古典的理论土压力已知不考虑墙体变形不考虑横撑变形自由端法、弹性线法等值梁法、1/2分割法矩形荷载经验法、太沙基法等横撑轴向力、墙体弯矩不变化的方法土压力已知考虑墙体变形不考虑横撑变形山肩邦男弹塑性法张有龄法、m法横撑轴向力、墙体弯矩可变化的方法土压力已知考虑墙体变形考虑横撑变形日本的《建筑基础结构设计法规》的弹塑性法，有限单元法共同变形理论土压力随墙体变位而变化考虑墙体变形考虑横撑变形森重龙马法有限单元法(包括土体介质)地下连续墙计算方法综合 土压力类别静止土压力提高的主动土压力主动土压力降低的被动土压力被动土压力0＜

d/H≤2‰2‰＜

d/H≤4‰4‰＜

d/H≤10‰0＜

d/H≤2‰2‰＜

d/H≤5‰墙体变位d、深度H与土压力的关系地下墙的位移与土压力的分布槽幅是指地下连续墙一次开挖成槽的槽壁长度。槽幅设计的内容包括槽壁长度的确定及槽段划分。槽壁长度最好与施工所选用的连续墙成槽设备的尺寸（抓斗张开尺寸、钻挖设备的宽度等）成模数关系，最小不得小于一次抓挖（钻挖）的宽度，而最大尺寸则应根据槽壁稳定性确定。常用的槽幅为3-6米。地层稳定性越好，槽幅可设计得越长，但考虑到施工工效及槽壁稳定的时效，一般不超过8米。§2.2槽幅设计（一严）槽姑壁稳扣定性枪验算有理至论分抛析及跑经验舟公式工法两键种，生理论其计算移一般凶采用催楔形卵体破粮坏面绍假定遮，计挂算相秒对繁竟琐，侦工程萄中应段用较绳多的计是经隶验公牛式。1、梅悟耶霍元夫(G羊.G赶.M史ey拦er桥ho固f)经验壮公式捧法临界深驴度：(N蒸=4洽(1械+B嫁/L唐))槽壁的愉塌坍安扬全系数P0m、P1m分别为代开挖的忠外侧(土压拔力)和内预侧(泥浆压帽力)槽底搂水平征压力村强度师。横向变考形2、非粘倚性土的循经验公额式对于达无粘恢性的艰砂土(c＝0)，安全缝系数（惜与槽壁枪深度无筛关）：（二孝）槽缓段划坡分槽段划郊分应结艘合成槽吹施工顺羞序、连埋续墙接兄头形式哑、主体代结构布晌置及设迫缝要求透等确定劫。连续墙教接头位尽置应避配开预留史钢筋或国接驳器愚位置，拐并应尽绪量与结酱构缝位织置吻合海。另外陆还应训考虑妥地下姐连续籍墙分困期施锄工的慈接头轧预留矿位置善的影存响等瓣。在诱采用把公母愉槽段亩前后脑连续国相接厕的连材续墙冶施工桶中，第一焰副槽沫段的曲确定扯较为开重要泳。指地下阵连续墙脸开槽施哈工前，矩沿连续效墙轴线里方向全腾长周边红设置的耕导向槽劳。导墙毒一般澡采用具“┓东┏“颜形现开浇钢盼筋砼蒜，导武墙厚访度一份般为20站0-挖30舍0m届m,混凝辫土一篮般采通用C2菠0。导墙深辽度以墙茂脚进入膏原状土吃不小于300背mm为宜，蹄导墙顶响面高出壁地面100以~20童0mm，防止烛周围的慕散水流剑入槽段逆内。导墙宽约度要求幕大于地原下连续萍墙的设掌计宽度50m贵m。混凝土挡土墙墙厚30~50木支撑§2.3导墙设计（一考）连锐续墙刃深度慈的确浮定连续纺墙深和度由日入土故深度圈决定择。连续怒墙入巧土深咸度（硬基坑我底以嚷下深血度）袄与基亮坑开旨挖深排度的筝比值喝称为入土溜比。由基坑猛围护结撑构的稳渡定性验们算方法装确定，者一般取夜为0.7仪~1.创0；可先由下以下两伴种古典旧的稳定染判别方抄法直接莫计算得呀到一个以初值,然后通乌过基坑仁稳定性简验算最肃终确定碰合理的坡入土比足。§2.4连续墙深度及厚度的初选a）板蔑柱底夏端为冤自由候的稳俱定状蜘态板柱底哭端为自舌由的稳陕定状态b）板桩亭底端为很嵌固的况稳定状涨态悬臂蒜式板巧桩有撑或除锚的板堡桩假想遗梁法弹性回曲线聪法反弯裹点Q（二令）连筑续墙监厚度堵的确豪定连续拾墙厚营度应命根据意连续料墙不浓同阶埋段的哗受力籍大小呆、变强形及猪裂缝筹控制隆要求战等确茧定。几种常茎用尺寸晓：60宵0m毫m,边80专0m时m,袍10权00趁mm行,谷12跨00依mm等。连续墙坊结构设到计计算解前可以昼根据工绳程经验戒预先设丑定，一同般为基需坑开挖值深度的3~辟5%。最终选应由结录构计算红、复核夜结果决险定。（一）考弹性法墙体作纱为无限携长的弹雕性体，温用微分疏方程求用解，主燥动侧的偶土压力咳为已知蹈，但入梨土面(开挖洋底面)以下沾只有施被动灶侧的树土抗蓄力，纱土抗瓜力数毙值与绝墙体魄变化宽成正俱比。土抗力数值与墙体变化关系

§2.5结构计算（2）同巷济大妨学曾矩将上淘法局钱部修蠢改。基本假猜定是：1)墙体爬作无贸限长葡的弹泼性体害。2)已知壮水、殃土压偶力，帝并假定为介三角形精分布3)开挖差面以侦下作图用在凭墙体皆上的赶土抗怒力，并假定摧与墙悲体的体变位俗成正爪比例掘。4)横撑(楼扳)设置后营，即把礼横撑支璃点作为过不动支机点。5)下道响横撑脆设置刊以后矮，认为具上道写横撑念的轴庭向压断力值毫保持慨不变驶，其介上部夺的墙博体也晃保持疲以前贝的变宪位。修改原后土倡抗力展数值技与墙狐体变呆化关表系（二形）支漠护内仆力随卧开挖选过程透而变脖化的吐计算断方法该法基歌本点是悼：1．考虑饥支撑的捐弹性变矩位，图如中弹簧递表示支蛋撑。2．主动豪侧的土层压力可赞用实测需资料，抓并假设催为坐标属的二次盲函数。3．入土嫂部分为绪已达到由朗金被菜动土压驻力的塑渐性区及填土抗力野与墙体离变位成论正比的扭弹性区够。4．墙平体作下为有叹限长闲，前起端支析承可岂以是使自由挺、铰听结、盐固定乒。（三题）共饭同变袜形理忘论简浮介日本蔑的森哪重龙晃马提棒出了芒墙体瞒变位粉对土炒压力捧产生苹增减激的计法算方祝法被动档侧Pa＝P0十khδ≤枣Pp（被动叫土压力异）主动侧Pβ＝P0—khδ≧鱼Pa（主多动土赠压力踏）共同变文形体a）第头一次并开挖绘结束带时的裳标准毛状态b）标结准状驶态下谎的变慢位c）根据δ计算土拘力Pm=P0±k劈燕δmd）进表行土懒压力烤修正共同夺变形歪体计手算过货程（四舒）有首限单或元法1、弹妈性地共基杆雪系有模限单祖元法一般甘将基宗坑底匆面以屯上的由墙体假理想轰化为单位斑墙宽萝的梁闻单元，将爱入土滨部分固墙体暗作为文克主勒弹轻性地倒基梁，其水须平向基神床系数订沿深度厌的变化锈可以是线性的，也素可以据是常享数值伶或其侮它假啊想的崖图形财。将水稀平支饲撑，乒各种叹斜度登的锚相杆，兰墙顶缴的水锋平框小架梁筝、帽年梁等掌作为弹性恐支承台的杆沸件，其单苦元截面葱可换算娇成单位旬长度葛的截诊面面震积。悬臂式歇、单锚汤式、多悔层横撑察式、多晓锚式、授格形的暂挡土结筐构，都姻可简化盈为平面怎结构。有限单店元法计丘算简图水平位移、弯矩、剪力随深度变化2、弹性地并基薄板悬有限单未元法一般郊将基悉坑底耀面以裹上的狡墙体厦理想医化为薄板弯咽曲单元，将入厨土部分绣墙体作终为文克勒虫弹性地驰基上的趁薄板单搬元。薄板鉴单元可苍为各向碗同性，误也可为党各向异绑性；支凭撑或锚健杆可作尸为附加轿直杆单干元。该法化可适著用于朽地下液连续壁墙与坊梁、堂板、稀柱等耽组合评结构倘分析协。3、弹性扭地基招薄壳宗有限趟单元娇法将地畅下连框续墙顺及上和部结事构作踏为由锈三角线形薄柔板单盛元组钉成的平面拴或空晴间壳隶体，将文克勒弹男性地基(被动侧表土体)和其它原杆件理酸想化为焦与壳体瞎单元节夸点相连丹的附加按“弹簧盯”单元雪。3、炼二维有限售单元辽法施工步1：地下垒连续墙依施作施工步2：开挖约至地表木以下5.周6米施工仍步3谅：放片坡开葵挖至竟地表逆以下12射.8米施工步4：坡面虫土钉及法挂网加离固必须验串算如下顺两种应倒力：在结唐构物专完成欺之后，作享用在初墙体筋上的刚土压获力、叼水压鼓力以仿及作壁用在榨主体县结构恐物上焦的垂抗直、郊水平更荷载贡等产蛙生的贞应力准；在施链工阶验段，由狐作用蛛在临僵时挡阻土墙钻上的脆土压犁力、田水压幕力产吓生的瓶应力熊。§3地下连续墙兼作外墙时的设计由于横撑矮的支绸撑方伴式与辽主体膛结构援和地都下墙抹的结核合状筐态不泉同，施工万时地下来墙应力前与主体哨结构物哀完成之编后的地下墙哑应力不现同。刚竣工归时的地下棚墙应力惧是施工文期间地烟下墙应地力与竣离工之后快由作用软在主体劈燕结构（哀包括地历下墙在毛内）上己的外力娃产生的遇应力之昌和。竣工之栏后作用在序主体结堂构物上断的外力袭有：作幸用在横疾撑上的绍荷载、务回填土版的土压患力、回魔填土及创板的自成重、地碗面活荷继载等。长期不斧考虑因舒墙体位盏移而产担生的土泡压力的罚变化。有时还则需要对旁地下墙劫与主体惕结构物因温席差和端干燥拖收缩引起腹的应秆力或浇蠕变汇的影咐响等遵进行俘验算层。§3.1单一墙的设计作用拜在单遭一墙宝上的司荷载锋与弯乳矩重合赠墙是笨把主泄体结敢构的膨垂直扭边墙炮重合终在地拘下墙创的内哨侧，在内绑外墙米之间霸填充诸隔绝者材料搏使之常不传饺达剪红力的勺结构贤形式。可随着势地下结剑构物深忘度的增仗大而增乞大内墙傻的厚度男。§3.2重合墙的设计刚竣邻工时，按地姿下墙（秩作为连钓续梁）贞与主体红结构相接触宵状态进行结替构计算情。先计皱算地粒下墙泉与地哀下主葛体结笔构边旅墙的采截面历面积驳及其别截面喊惯矩推，然却后按刚如度比泥例分酿配截葵面内很力。长期土袋压力按静止墓土压力束计算。作用通在重简合墙喘上的踩荷载诸与弯旗矩注：（2）中况考虑驳与地隆基的K值，扬把主必体结安构的片外侧撞看作替是由摸许多扛锟轴挖支承昆起来污的板虑结构喉，并痒且作距用着补框架居上的重荷载低与去炕除支热撑后杜的反独作用蕉力复合墙淋是把地抵下墙与触主体结虑构的垂步直边墙做成悬一个您整体，即把籍地下墙歪的内侧贷凿毛并落用剪力券块将地印下墙与涂主体结稿构物连鞠接起来病。竣工绘后，近施工喷期间肢的应皆力已眠达到葛某一梳程度因，必梨须增惹加内锯墙的蛇厚度禽，提意高内贵墙对交外墙捎的刚英度比样。但运必须绍注意贤到新旧混薄凝土之湖间干燥姿收缩不股同而产朴生的应撇变差会使育复合闻墙产桃生较截大的滩应力宣。会由词于横砖撑位栏置和梨水平秒构件钟的位置世不同证而引鱼起应选力的边变化或发生纲温度应钓力、收半缩变形允应力等芒。§3.3复合墙的设计作用在歉复合墙静上的荷蚂载与弯街矩复合填墙上形的应捆力分离差墙是清在主剂体结饭构物妈的水平构愉件上设宪置支点（根京据情华况，丙也有绘时设贯在垂咱直边雪墙的价中间耗），导把地僵下墙挠作为禽该支驳点上恭的连宴续梁涛，用赵以抵富抗外宅来压聋力。§3.4分离墙的设计作用在帆分离墙澡上的荷庄载与弯究矩根据驾上部恨传下坛荷载位进行墨内力叉分析布和截悬面计暖算之孤外。要解贼决的匠关键涝问题房诚之一虑：无桩驴的地地下连亦续墙喝与有至桩的雹地铁暑车站疼底板扁的变形专协调详和基结本的叙同步挺沉降饼。§3.5地下连续墙承重墙设计现今灾采用老的设室计方凯法之泰一是摘根据粗群桩同设计尘理论鞭，把语地下币连续骆墙模竹拟折算成千工程桩猎的方法灵。即把地积下连续夜墙的垂厅直承载查能力，侍通过等押量代换雁计算方奖法；将地下兄连续墙绝模拟折声算成若趴干根工差程桩，布置犬在基础士底板的孤周边上谣；将桩、分土、底鼻板三位炸一体视焰为共同津结构猪的复滤合基热础，利到用有世关的条计算不机程仔序，断来计琴算底步板的合内力钟、桩另端轴密力以却及总王体沉壶降。§3.5地下连续墙设计理论地下董连续角墙的聪壁侧冈摩阻咽力与扁上层程性质季和端呆阻力答之间艇存在渡着互狠相影淘响的毫关系用，端阻斗力的恳大小垮会影寸响到抗壁侧响摩阻棵力的胁发挥券和分榴布。加荷初扑期，荷舅载大部谦分由壁恨侧摩阻恨力承担，传璃递到跨墙底饺的荷帜载很艰小，伐当壁睬侧摩律阻力英达到思极限纯后，万墙顶丽荷载谜再增奇加则紫主要饿由端饶阻力筑承担洗。当使壁侧经摩阻凯力达枝到极都限时唯，端悬阻力脱约占揪荷载财的20否%~检40萍%。壁侧煌摩阻仅力全娘部发殿挥需旷要的课位移练较小晶；端阻押力全搞部发证挥，兼则需垒要较技大的帅位移。施工接松头和结哪构接头返。施工柳接头是浇筑服地下连摧续墙时跌连接两至相邻单旨元墙间屡的接头茧；结构个接头是已辜竣工远的地插下连困续墙乐墙体尚与地纲下结衫构物稳其它孩构件(粱、柱断、楼板怕等)相连接胳的接头猪。§4地下连续墙接头设计（一也）施武工接挑头施工接短头应满锐足受力和愿防渗的斜要求，台并要求晨施工简闷便、质仁量可靠祖。1．直接蓄连接啊构成灾接头：单展元槽折段挖给成后酸，随捞即吊栏放钢谅筋笼姐，浇五灌混裂凝土屋。混武凝土桥与末辣开挖尚土体徒直接均接触逢。在极开挖呀下一匹单元至槽段季时，服用冲弟击锤踢等将锯与土陪体相片接触打的混被凝土西改造股成凹患凸不胖平的灰连接冬面，滤再浇欧灌混告凝土缓形成皱所谓叶“直谨接接纹头”完。2．使滑用接头管（也帜称锁醋口管晚）建意成接率头；吹一期川单元饺槽段耗挖成草后，僚于槽晕段的六端头姥吊放尿入接恨头管岂，槽寨内吊捷放钢州筋笼胶、浇怪灌混棚凝土刑，再点拔出营接头乖管，谅使端道部形妨成半剑圆形群表面就。继徐续施供工就悉能形吗成两肯相邻径单元洞槽段键的接登头。接头管大多为浙圆形，此分外还提有缺碰口圆烧形的忆、带糊翼的陡、带牺凸榫芦的等黑。接头称管的压外径靠应不悟小于盲设计名混凝益土墙咏厚的93％以李上。个除特魂殊情筝况外亦，一着般不文用带摸翼的称接头陷管，链因为火使用懒这种酒接头堡管泥惕浆容渗易淤泥积在稿翼的伤旁边费影响姐工程光质量把。带鞠凸榫板的接偿头管纽奉也很垃少使述用。3．使用接头箱处建成的接头施工丸方法购与接夺头管插法相蜂仿。一期罢单元答槽段培挖成早后即肉放下被接头兔箱，唐再吊巧放下伏钢筋晴笼。由于接屠头箱在买浇灌混眼凝土的姜一侧是血敞开的拌，故可将苗钢筋运笼端肌头的捕水平葛钢筋卡插入色接头雅箱内和。浇灌占混凝皇土时易，由舰于接至头箱协的敞线开口连被焊霞在钢孟筋笼岁上的磨钢板朽所遮洪蔽，毫因而掌阻挡范混凝针土进鞭入接赵头箱谅内。沿接头窝箱拨烧出后比再开叔挖二含期单骂元槽伍段，淡吊放舍二期默墙段哑钢筋羽笼，鸟浇灌宏混凝么土形秆成接痛头，献采用李这种晋接头栏方法分，可牢使两孔相邻绑单元杠墙段岩的水平钢遭筋交错柴搭接（虽然叔不及钢倍筋间直霸接绑扎腊或焊接阔），但阿也能使臭墙体结羽构连成践整体。4．用象隔板溜建成瞒的接锡头按隔蛙板的押形状涌可分睁作：晶平隔永板、V形隔数板和漏榫形分隔板快。按仁水平阁钢筋日的关轰系可醉分成削：搭变接接有头和翻不搭弊接接绪头。5．用缩慧预制爸构件周建成伶的接百头搭接接杰头和不笛搭接接黄头使用接啦头箱建诸成的接信头波形钢僻板接头钢筋混某凝土的（上杨图中a）；钢冰筋混凝摸土和钢会材组合惯而成的鸦（上图辅中b），或肢全部用曲钢材制