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岩土研究院

地下连续墙一些不能不知道的施工知识点

451 2020-11-09 17:36:49

微信公众号:东南岩土

1、地下连续墙的发展

1938年,意大利首次进行了地下连续墙的试验,后应用于 Santan Malin 大坝防渗工程(深达40米的截水止漏墙);

1958年在青岛月子口水库、北京密云水库建成了排桩式地下连续墙; 

1973年,法国索列丹斯公司首先研制了液压铣槽机; 

1974年,上海采用普通抓斗挖槽进行地下连续墙试验; 

1976年,广东省首先将地下连续墙施工技术应用于工业与民用建筑基坑支护工程; 

1996年,我国首次引进一台BC30型液压铣槽机用于长江三峡二期工程; 

2004年,上海轨道交通4号线修复工程地下连续墙厚1200mm,地下连续墙深为65m; 

日本地下连续墙可深达140m; 

目前,地下连续墙已被广泛应用到民用建筑基坑、地铁车站基坑、大坝等作为支护挡土和止水构件。 



3层地下室基坑14米深地下连续墙(兼做地下室外墙)



4层地下室基坑17米深地下连续墙(兼做地下室外墙)



地铁基坑23米深地下连续墙(兼做抗浮)


2、地下连续墙“一墙多用“讨论

2.1、地下连续墙施工过程 

 




2.2、地下连续墙成槽机械 



抓斗式沉槽机 



冲击式沉槽机头和铣槽锤头 



液压铣槽机 


2.3、地下连续墙特点

整体刚度大、强度高、对控制基坑水平位移效果好;

墙体接头形式和施工方法的改进,防水可靠性高; 

施工时振动小,噪音低,施工对临近建筑物影响小; 

适用于各种岩土地层,可在各种复杂条件下进行施工; 

工效高,工期短,质量可靠; 

占地小,节约地下空间,投资效益高; 

可用于逆作法施工等。 

  

2.4、地下连续墙兼做地下室外墙 

基坑支护用地下连续墙的厚度一般大于600mm,厚度大于常规地下室结构外墙; 

基坑支护的地连墙因主要承受水平作用的水土压力,其墙体配筋大于地下室结构外墙所需配筋量; 

基坑支护设计时,应控制墙体不能有过大弯曲变形,否则可能造成墙体出现大于规范允许的裂缝而出现渗漏,影响主体结构使用。因此,需验算地下连续墙作为外墙使用的裂缝宽度,以满足作为地下室永久性结构外墙的使用要求; 


地连墙兼做地下室外墙,需验算作为竖向结构承载力和沉降是否满足要求。若不满足要求,可连续墙的部分槽段可加深到较好的持力层实现边桩基础的作用并减小沉降。 


地下连续墙施工造成的墙体不平整会影响主体结构外墙的使用,可通过人工处理和设置混凝土内衬墙进行覆盖,方便后期装修。


地下连续墙中设置预埋件,保证与主体梁板有效可靠连接,对柱位可通过加强配筋形成暗柱,作为边柱使用,不占用空间。




地连墙与底板、内衬墙连接大样 





预埋接头盒大样



地连墙接头大样


地连墙与楼板连接大样


接头防渗是地连墙作为地下室外墙结构的难点。对于接头渗水的处理除对接头方式进行改进外,还可采用 “疏堵结合”的措施。堵的方式有:增加接头处工字钢的翼板长度,在墙体接头处的外侧设置膨胀止水带,在墙体外侧的接缝位置施工旋喷桩等,在底板与地连墙的连接处设置止水钢板和膨胀止水带等,在地连墙内侧设置200-300mm厚的混凝土内衬墙,内衬墙与墙体之间施工防水层。疏的方式有,在内衬墙和地下连续墙之间设置疏水板,在底板下沿墙体位置设置暗沟排水等。

  

2.5、地下连续墙兼做边桩基础或抗浮构件 

地下连续墙可看成是宽而扁的长桩基础,嵌固深度大,侧阻力及端阻力大,是较好的边桩基础构件; 

地下连续墙自重大,阻力大,嵌固深度大,稳定性好,是较好的抗浮构件; 

当地连墙不满足结构基础承载力或抗浮的情况下,可适当加深地连墙嵌固深度,也可局部槽段加深。 

注意对兼做边桩基础外墙的施工工艺控制,不能按照支护用连续墙的控制标准。


3、工程实例

工程实例1

某深基坑工程位于广州市东风路,上部结构为19层的医院建筑,地下设置4层地下室,开挖深度约为21.1m,周长410m。基坑北靠交通主干道,南近东风路,东侧紧贴已建建筑。周边环境要求严格,且都为广州的敏感区域,对变形控制极其严格; 


地层:填土、粉质粘土可~硬塑~坚硬、全、强风化粉砂岩等,基坑底位于全风化岩层中,部分位于强风化岩层中。 


总体地下水不丰富。 


基坑支护采用地下连续墙(兼做地下室外墙,抗拔桩,边桩基础,边柱)+一道内支撑+二道预应力锚索形式。地下连续墙厚度800mm,内侧设置200mm内衬墙。 



 

基坑监测显示,墙顶水平位移最大值为17.6mm、墙体测斜最大值为27.2mm,均在允许的控制要求范围内; 


地下连续墙进入强风化岩层5m,嵌固深度约为6m,同时满足基坑嵌固深度和地下室桩基沉降和承载力要求; 


预埋接头盒,与结构梁进行连接,预留钢筋与结构楼板连接。 

底板与连续墙植筋连接,对地下连续墙抗拔作用进行了考虑,减少了边跨范围内的抗拔构件; 


本项目的地下连续墙具有挡土、止水、地下室结构外墙、边柱、边桩基础和抗拔基础的综合作用,实现了一墙多用。


工程实例2 

某深基坑工程位于广州珠江新城马场路与花城大道交叉口,4层地下室,基坑开挖深度约18.3m,周长约300m。临近既有地铁5号线,对变形控制要求严格。 

地层:填土、软塑粉质粘土、淤泥质粉砂、可塑粉质粘土、粗砂、坚硬粉质粘土、强风化粉泥质粉砂岩等,基坑底位于粉质粘土或强风化岩层中。 

总体地下水丰富。

 


基坑支护采用地下连续墙(兼做地下室外墙,抗拔桩,边桩基础,边柱)内侧设置300mm内衬墙+三道内支撑


基坑监测显示,墙顶水平位移最大值为12.4mm、墙体测斜最大值为21.6mm,均在控制范围内; 


地下连续墙进入强风化岩层5m,嵌固深度约为5~6m,同时满足基坑稳定要求的嵌固深度和地下室桩基沉降和承载力要求; 


预埋接头盒,与梁进行连接,预留钢筋与结构楼板连接。 

底板与连续墙植筋连接,对地下连续墙抗拔作用进行了考虑,减少了边跨范围内的抗拔构件; 


本项目的地下连续墙具有挡土、止水、地下室结构外墙、边柱、边桩基础和抗拔基础的综合作用,实现了一墙多用。


4、地下连续墙“一墙多用”的经济性分析 


根据以上原则:按市场综合单价,考虑时间及地下室可利用空间等综合效益: 

工程实例1采用地下连续墙“一墙多用”的支护形式,共节省250.2万元,经济优势明显; 

工程案例2采用地下连续墙“一墙多用”的支护形式,共节省164.8万元,经济优势明显。


5、总结 

地下连续墙并不是只有在较差地层的深基坑中才可采用,只要综合发挥地下连续墙的各项功用,在相对较好的地层中使用,也能产生更大的经济、工期和社会效益,是地下工程开发的利器; 


地下连续墙兼做地下室结构(外墙、边桩、边桩,抗拔桩)时,除需验算基坑配筋和稳定性等相关要求外,还需满足作为地下室结构的相关要求(裂缝宽度、竖向承载力、抗拔力和沉降等)


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来源:土筑虎工程网

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