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1、aA地下连续墙 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望23 地下地下连续墙连续墙的特点及适用性的特点及适用性 特点特点 结结构构刚刚度大度大 整体性好、防渗性整体性好、防渗性强强 无振无振动动、噪音小、噪音小 施工速度快施工速度快 建造深度大建造深度大 适适应应较较复复杂杂的的地地质质条条件件(岩岩溶溶地地区区或或承承压压水水头头较较高高的的砂砂 砾层砾层地基需地基需结结合其他合其他辅辅助措施)助措施)可以兼作地下可以兼作地下结结构的一部分,构的一部分,节
2、节省工程造价省工程造价4 适用性适用性 基坑的基坑的挡挡土、防渗措施,兼作土、防渗措施,兼作挡挡土构造或基土构造或基础础部分;部分;对对周周围围地下水及建筑物影响地下水及建筑物影响较较小;小;可适用于可适用于“逆作法逆作法”施工,提高施工效率;施工,提高施工效率;大大深深度度基基坑坑的的开开挖挖与与施施工工(国国外外地地下下连连续续墙墙深深度度已已达达131m131m,垂垂直直精精度度达达1/20001/2000,国国内内有有深深度度达达65m65m,厚厚度度达达1.3m1.3m););地下地下连续墙连续墙技技术术的的发发展展趋势见趋势见P.196P.196内容。内容。5 地下地下连续墙连续墙
3、的的类类型与接型与接头头构造构造 类类型型 按成按成墙墙方式划分方式划分 排排桩桩式式 壁板式壁板式 桩桩壁壁组组合式合式 按筑按筑墙墙材料划分材料划分 土土质墙质墙 混凝土混凝土墙墙 钢钢筋混凝土筋混凝土墙墙 组组合合墙墙 按支按支护护方式划分方式划分 自立式自立式 锚锚碇式(碇式(P.197P.197图图5-415-41)支撑式支撑式 逆作法逆作法6789 接接头头构造构造 地地下下连连续续墙墙的的接接头头形形式式及及质质量量直直接接影影响响地地下下墙墙的的工工作作性性能,地下能,地下连续墙连续墙的接的接头头可分可分为为施工接施工接头头与与结结构接构接头头两两类类。墙墙段接段接头头(施工接
4、(施工接头头)施工接施工接头头的作用的作用 便于下一槽段的成槽施工便于下一槽段的成槽施工 能承受混凝土的能承受混凝土的侧侧向向压压力而不致力而不致产产生生严严重重变变形形 按按结结构构设计设计要求要求传递传递槽段槽段间间的的应应力并起伸力并起伸缩缩接接头头的作用的作用 拆装方便,在泥拆装方便,在泥浆浆中中较较准确定位,造价不高准确定位,造价不高 防止防止浇浇注混凝土注混凝土时时混凝土从接混凝土从接头头部位下端及部位下端及侧侧面流入接面流入接 头头背后。背后。10 施工接施工接头头的的类类型型1 1)接)接头头管接管接头头特点:施工方便,操作特点:施工方便,操作简简便。便。施施工工方方法法:开开
5、挖挖槽槽段段吊吊放放接接头头管管至至槽槽段段端端部部就就位位吊吊放放钢钢筋筋笼笼浇浇筑筑混混凝凝土土拔拔出出接接头头管管(混混凝凝土土浇浇筑筑35小小时时后后)形成接形成接头头。112 2)接)接头头箱接箱接头头特点:接特点:接头头部位部位连连接的整体性好,接接的整体性好,接头头的的刚刚度大。度大。施施工工方方法法:开开挖挖槽槽段段吊吊放放接接头头箱箱至至槽槽段段(接接头头箱箱一一侧侧开开口口)吊吊放放钢钢筋筋笼笼(钢钢筋筋笼笼头头部部设设有有钢钢板板,使使混混凝凝土土不不能能进进入入接接头头箱箱)浇浇筑筑混混凝凝土土拔拔出出接接头头箱箱下下一一槽槽段段钢钢筋筋笼笼吊吊放放后后,前前槽槽段段伸
6、伸入入接接头头箱箱的的水水平平钢钢筋筋与与下下一一槽槽段段钢钢筋筋笼笼的的水水平平钢钢筋筋重重叠叠,下下一一槽槽段段混混凝凝土土浇浇筑筑后后,相相邻邻两两段段的的水平水平钢钢筋交筋交错错搭接而形成整体接搭接而形成整体接头头。1213 墙墙面接面接头头(结结构接构接头头)地地下下连连续续墙墙与与内内部部结结构构的的楼楼板板、柱柱、梁梁、底底板板等等的的结结构构接接头头主要有以下主要有以下3 3种。种。预预埋埋连连接接钢钢筋法筋法14 预预埋埋连连接接钢钢板法板法 预预埋剪力埋剪力连连接件法接件法15 地下地下连续墙连续墙的施工的施工准备工作准备工作工程地质及水文地质情工程地质及水文地质情况的调查
7、分析况的调查分析现场情况调查现场情况调查施工组织设计施工组织设计地下连续墙施工地下连续墙施工修筑导墙修筑导墙泥浆制备与处理泥浆制备与处理挖槽施工挖槽施工清底清底钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放混凝土灌注混凝土灌注16 准备工作准备工作 工程地质及水文地质情况的调查分析工程地质及水文地质情况的调查分析土层性状与分布土层性状与分布土层物理力学性质指标土层物理力学性质指标地下水位及变化地下水位及变化渗流及水质分析渗流及水质分析承压水层分布、压力承压水层分布、压力17 现场情况调查现场情况调查大型机械进出场条件大型机械进出场条件水源及电源条件水源及电源条件邻近建筑物情况邻近建筑物情况地下障碍物情况地下
8、障碍物情况环境影响环境影响18 施工组织设计施工组织设计规模、质量要求、水电、道路、场地规模、质量要求、水电、道路、场地场地地质条件及环境条件场地地质条件及环境条件施工方案与方法施工方案与方法 施工设备选择施工设备选择 导墙设计导墙设计 单元槽段划分与施工循序单元槽段划分与施工循序 预埋件与连接设计预埋件与连接设计 泥浆(配比、循环路径布置、泥浆处理)泥浆(配比、循环路径布置、泥浆处理)钢筋笼(制作、运输、吊放等)钢筋笼(制作、运输、吊放等)混凝土(配合比设计、供应、灌注工艺)混凝土(配合比设计、供应、灌注工艺)供排水、供电设施布置供排水、供电设施布置19施工平面布置施工平面布置 机械布置及运
9、行路线机械布置及运行路线 灌注机具布置灌注机具布置 泥浆制备与处理设施布置泥浆制备与处理设施布置 出土运输路线出土运输路线 钢筋加工与堆放场地钢筋加工与堆放场地 搅拌站设置搅拌站设置 库房、料场、混凝土运输路线、临时设施布置库房、料场、混凝土运输路线、临时设施布置施工进度计划、材料及劳动力供应施工进度计划、材料及劳动力供应安全措施、质量管理、技术组织等安全措施、质量管理、技术组织等20 地下连续墙施工地下连续墙施工 修筑导墙修筑导墙 导墙的作用导墙的作用挡土,防止槽口坍塌挡土,防止槽口坍塌作为施工的基准作为施工的基准设备、挖槽机械的支撑设备、挖槽机械的支撑存蓄泥浆、防止流失存蓄泥浆、防止流失减
10、小对邻近建筑物影响减小对邻近建筑物影响21 导墙的形式导墙的形式 选择导墙的形式主要考虑的因素:选择导墙的形式主要考虑的因素:1)土质条件及土层分布、地下水)土质条件及土层分布、地下水 2)荷载条件)荷载条件 3)对邻近建筑物的影响)对邻近建筑物的影响 导导墙墙常常用用现现浇浇钢钢筋筋混混凝凝土土制制作作,考考虑虑重重复复使使用用时时也也可可用钢制或预制钢筋混凝土装配式导墙。用钢制或预制钢筋混凝土装配式导墙。导墙的施工(见导墙的施工(见P.182内容)内容)22适用:表层土较好、导墙上荷载较小适用:表层土较好、导墙上荷载较小适用:表层土为杂填土、软粘土适用:表层土为杂填土、软粘土23 适用:导
11、墙上荷载较大适用:导墙上荷载较大 适用:有邻近建筑物适用:有邻近建筑物适用:地下水位较高,未采取降水措施,需要保持槽内外水位差适用:地下水位较高,未采取降水措施,需要保持槽内外水位差24适用:作业面位于先期施工支护结构附近,需维护已有结构的稳定适用:作业面位于先期施工支护结构附近,需维护已有结构的稳定适用:可重复使用适用:可重复使用25 泥浆制备与处理泥浆制备与处理 泥浆的作用泥浆的作用悬浮作用:避免土渣的大量沉积悬浮作用:避免土渣的大量沉积而影响施工而影响施工润滑、降温作用:对钻头式、冲润滑、降温作用:对钻头式、冲击式挖槽机有润滑、降温作用击式挖槽机有润滑、降温作用支撑作用:利用内外压差形成
12、外支撑作用:利用内外压差形成外向静水压力,防止槽壁坍塌向静水压力,防止槽壁坍塌形成泥皮:防渗、保持内外压差形成泥皮:防渗、保持内外压差护壁泥浆的种类见护壁泥浆的种类见P.182表表4-326 根根据据槽槽内内外外压压差差与与土土抗抗剪剪强强度度之之间间的的关关系系,可可由由下下式式确确定采用泥浆护壁时的沟槽临界深度(定采用泥浆护壁时的沟槽临界深度(Meyehof公式):公式):N:条形基础承载力系数,对于矩形沟槽,:条形基础承载力系数,对于矩形沟槽,N=4(1+B/L);:土的不排水剪强度;:土的不排水剪强度;K0:静止土压力系数:静止土压力系数:土体有效重度;:土体有效重度;1:土体有效重度
13、;:土体有效重度;27沟槽的倒塌安全系数:沟槽的倒塌安全系数:粘性土:粘性土:砂土:砂土:p0m:槽壁外侧土压力及水压力;:槽壁外侧土压力及水压力;p1m:槽壁内侧泥浆压力;:槽壁内侧泥浆压力;:砂土:砂土1:泥浆重度:泥浆重度:砂土内摩擦角:砂土内摩擦角28 泥浆性质的控制指标泥浆性质的控制指标 1)泥浆的相对密度(比重):膨润土泥浆)泥浆的相对密度(比重):膨润土泥浆 1.051.15 2)粘度:与土质有关,渗透能力大,用粘度大的泥浆)粘度:与土质有关,渗透能力大,用粘度大的泥浆 3)含砂量:含砂量大,粘度低,新鲜泥浆含砂量)含砂量:含砂量大,粘度低,新鲜泥浆含砂量11,泥浆产生分层现象,
14、失去护壁作用,泥浆产生分层现象,失去护壁作用 6)胶胶体体率率及及稳稳定定性性:胶胶体体率率高高,悬悬浮浮钻钻渣渣能能力力强强;稳稳定定性好,泥浆分布均匀性好,泥浆分布均匀 7)静切力:静切力大,悬浮土渣能力强)静切力:静切力大,悬浮土渣能力强泥浆的指标要求见泥浆的指标要求见P.199表表5-429 泥浆的制备与处理泥浆的制备与处理 泥泥浆浆制制备备通通常常按按配配比比用用搅搅拌拌机机(回回转转式式、喷喷射射式式)制制备备泥浆。泥浆。废废浆浆当当量量与与挖挖槽槽方方式式、土土质质、地地下下水水质质、混混凝凝土土浇浇筑筑方方法等因素有关,泥浆处理方式有以下两类:法等因素有关,泥浆处理方式有以下两
15、类:土渣分离处理(物理再生处理)土渣分离处理(物理再生处理)重力沉降重力沉降 机械处理机械处理化学再生处理(分散剂等)化学再生处理(分散剂等)30 挖槽施工挖槽施工 单元槽段划分单元槽段划分 挖挖槽槽施施工工前前,预预先先沿沿地地下下墙墙的的长长度度方方向向将将地地下下墙墙划划分分为为若若干干一一定定长长度度的的单单元元槽槽段段,单单元元槽槽段段长长度度一一般般为为57m,条条件允许也可大于件允许也可大于10m。3132 挖槽机械挖槽机械抓斗式、冲击式、回转式抓斗式、冲击式、回转式 1)抓斗式挖槽机:适用于较松散的土质条件。)抓斗式挖槽机:适用于较松散的土质条件。3334 2)冲击式挖槽机:适
16、用于一般土层、卵砾石层、岩石)冲击式挖槽机:适用于一般土层、卵砾石层、岩石35 3)回回转转式式挖挖槽槽机机:槽槽壁壁光光滑滑,在在软软土土、砂砂土土、小小粒粒径径卵卵砾石层中均能顺利成槽,噪音小,无振动。砾石层中均能顺利成槽,噪音小,无振动。36 槽壁维护槽壁维护 1)地下水位较高的情况下,可降低地下水位配合施工;)地下水位较高的情况下,可降低地下水位配合施工;2)控制挖槽的长深比;)控制挖槽的长深比;3)控制沟槽附近的超载;)控制沟槽附近的超载;4)出现漏浆时应及时补浆,保证泥浆面的高度。)出现漏浆时应及时补浆,保证泥浆面的高度。37 清底清底 对对槽槽段段断断面面进进行行测测量量(钻钻头
17、头或或超超声声波波),不不符符要要求求的的槽槽壁壁要进行修正;要进行修正;对已完工的槽段接头部位进行清刷;对已完工的槽段接头部位进行清刷;吊吊放放钢钢筋筋笼笼使使槽槽壁壁泥泥皮皮剥剥落落堆堆积积槽槽底底,应应在在吊吊放放钢钢筋筋笼笼后后再一次清底;再一次清底;挖槽结束后静置挖槽结束后静置24h,大部分土渣已沉淀,可开始清底;,大部分土渣已沉淀,可开始清底;清底的方法有沉淀法和置换法;清底的方法有沉淀法和置换法;清底完成后吊放接头管及相关部件。清底完成后吊放接头管及相关部件。3839 钢筋笼加工与吊放钢筋笼加工与吊放 按单元槽段制作钢筋笼;按单元槽段制作钢筋笼;按按灌灌注注要要求求在在钢钢筋筋笼
18、笼内内留留出出安安放放混混凝凝土土导导管管的的竖竖直直空空间间,纵向钢筋净距不小于纵向钢筋净距不小于100mm;为加强钢筋笼的整体刚度,应在笼内布置为加强钢筋笼的整体刚度,应在笼内布置24榀纵向桁架;榀纵向桁架;吊放时应制定周密的施工方案,避免钢筋笼变形;吊放时应制定周密的施工方案,避免钢筋笼变形;入槽后应检查钢筋笼的位置并进行定位;入槽后应检查钢筋笼的位置并进行定位;当当钢钢筋筋笼笼难难以以插插入入时时,应应吊吊出出钢钢筋筋笼笼检检查查原原因因,不不可可强强行行插入。插入。4041 混凝土灌注混凝土灌注 浇浇筑筑混混凝凝土土导导管管埋埋入入混混凝凝土土的的深深度度必必须须在在1.5m以以上上
19、,但但一一般也不超过般也不超过6m;导导管管距距槽槽段段端端部部的的距距离离不不得得大大于于2m,采采用用多多根根导导管管施施工工时时,应应控控制制导导管管的的间间距距,当当灌灌注注上上升升速速度度v5m/h时时,一一根根导管的灌注有效半径导管的灌注有效半径R可按下式估算:可按下式估算:R=6.25Sv 每每单单元元槽槽段段的的灌灌注注时时间间控控制制在在46h,灌灌注注速速度度一一般般为为3050m3/h;实实际际混混凝凝土土面面灌灌至至设设计计标标高高以以上上0.30.5m,硬硬化化后后再再凿凿除除,以保证设计标高处的混凝土强度满足要求。以保证设计标高处的混凝土强度满足要求。混凝土塌落度混
20、凝土塌落度42 地下地下连续墙设计计连续墙设计计算算简简介介 地下地下连续墙连续墙的破坏的破坏类类型型稳定性破坏稳定性破坏整体失稳(倾覆、滑移)整体失稳(倾覆、滑移)基坑隆起基坑隆起管涌、流砂管涌、流砂强度破坏强度破坏支撑强度不足、压屈支撑强度不足、压屈墙体强度不足墙体强度不足43 地下地下连续墙设计计连续墙设计计算方法算方法 荷荷载计载计算算 土土压压力力计计算算 1 1)古典土)古典土压压力理力理论论 2 2)静止土)静止土压压力理力理论论 3 3)经验图经验图式式 水水压压力力计计算:水土合算、水土分算算:水土合算、水土分算 墙墙体体内内力力计计算算:常常用用板板桩桩计计算算方方法法计计算算(参参见见P.201P.201表表5-55-5)。)。44