地下连续墙侧向变形影响因素分析
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(2), 124-131
Published Online March 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/8b14696674.html,/journal/hjce
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Analysis of Influencing Factors of
Lateral Deformation of Underground
Continuous Wall
Jie Yuan, Xun Wu, Qiuwang Peng, Jianping Chen
Guangzhou University, Guangzhou Guangdong
Received: Feb. 16th, 2018; accepted: Mar. 2nd, 2018; published: Mar. 9th, 2018
Abstract
ABAQUS finite element software is used to analyze the effects of soil properties and surrounding soil overload on the lateral deformation of underground continuous wall. In the analysis we used single factor sensitive analysis, that is, other factors remain unchanged and only a single factor is changed for analysis. The results show that: 1) The change of the soil properties has a great influ-ence on the lateral deformation of the underground continuous wall. The change of the soil prop-erties above the substrate does not cause the lateral deformation of the wall to change; it mainly changes the size of the lateral displacement of the wall. 2) The surrounding load of the foundation pit has a great influence on the lateral deformation of the wall, especially for the underground continuous wall without supporting in the wall crown. The existence of overload makes the lateral displacement of the wall increase, and also changes the form of the lateral deformation of the wall.
Keywords
Underground Continuous Wall, Lateral Deformation, Finite Element
地下连续墙侧向变形影响因素分析
袁杰，吴勋，彭秋旺，陈建平
广州大学，广东广州
收稿日期：2018年2月16日；录用日期：2018年3月2日；发布日期：2018年3月9日
摘要
利用ABAQUS有限元软件分析土体性质、周边土体超载两个因素对地下连续墙侧向变形的影响。在分析
袁杰等
中我们采用单因素敏感分析法，即其他因素不变的情况下只改变单一因素进行分析。分析结果显示：1) 土体性质的改变对地下连续墙侧向变形影响较大，基底以上土体性质的变化不会造成墙体侧向变形形式的改变，它主要是改变墙体侧向位移的大小。2) 基坑周边超载对地连墙侧向变形影响很大，特别是对于墙顶无支撑的地下连续墙，超载的存在使得墙体侧向位移增加的同时，也改变了墙体的侧向变形形式。
关键词
地下连续墙，侧向变形，有限元
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1. 引言
刘宗仁等[1]全面深入地阐述了基坑工程支护体系的设计、施工和监测等内容。丛蔼森等[2]系统地介绍了地下连续墙的设计、施工方法及最新的科研成果。俞建霖、龚晓南等[3]在深基坑工程中采用三维空间有限单元法，分析了空间效应在基坑开挖过程中对围护结构侧向变形、侧向土压力分布的影响，并将计算结果与二维平面问题的结果进行了比较，通过工程实例证明了三维分析在基坑工程中的合理性。高文华等[4]将三维有限元计算模型应用在基坑开挖过程中，模型考虑了基坑开挖引起的空间效应及地基流变引起的时间效应，能够计算在任意时刻及位置的变形。熊春宝[5]等采用有限元软件ABAQUS对天津某软土深基坑工程进行了三维非线性有限元模拟分析。通过数值分析结果与实际测量数据的比较，验证了有限元分析方法的精度，计算方法及结论，有益于今后对类似基坑工程进行更可靠的分析设计。费康、张建伟等[6]系统地介绍了ABAQUS 软件用于岩土工程数值分析的功能和方法。杜习磊等[7]将基坑、支护结构及基坑周围土体放在一个系统中进行研究，得到了一些对深基坑设计和施工有实际意义的结论。李胤铎[8]等建立三维有限元模型对上海轨道交通杨浦线(M8)工程复兴路站基坑分步开挖，以及车站主体结构分步浇筑的整个施工过程进行分析，介绍了工程的相关情况。黄传胜、张家生等[9]分析了不同的模型平面尺寸及计算深度对深基坑变形产生的尺寸效应，提出了确定有限元模型合理尺寸的方法。张嘉、罗士梅等[10]探讨了钢筋混凝土排桩联合钢内支撑的基坑支护形式，对比分析基坑及相邻建筑物的受力状态和变形情况，验证了模型的建立和应用是合理和可靠的。
针对地下连续墙侧向变形问题，本文利用ABAQUS有限元软件分析土体性质、周边土体超载两个主要因素对地下连续墙侧向变形的影响。在分析中采用单因素敏感分析法，即其他因素不变的情况下只改变单一因素，从而总结出该因素对地下连续墙侧向变形的影响规律。
2. 分析模型的建立
在本文数值模拟分析中，为了减小其他无关因素对计算结果的影响，便于简单分析，因此对模型进行简化。土体模型尺寸为200 m × 63 m × 50 m，基坑开挖宽度为20.5 m，开挖深度为17.5 m，与工程实例相同。支护结构采用地下连续墙加内支撑，均为钢筋混凝土材料，混凝土强度等级为C30。地下连续墙墙厚0.8 m，墙长35 m，取基坑开挖深度的2倍。内支撑截面为矩形，截面尺寸取0.8 m × 1.0 m。为了方便分析，将土体分为两层，分别为基坑开挖面以上土体及基坑开挖面以下土体，土层参数如表1所示。
对土体及支护结构进行网格划分，为了提高计算精度及计算速度，对连续墙及基坑周边土体网格进行加密处理。土体及支护结构网格划分如图1和图2。
袁杰等
Table 1.Soil parameters
表1. 土层参数表
土层重度(kN/m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(?) 弹性模量(MPa) 泊松比
第一层17.0 8 6 5 0.35
第二层20.5 35 20 500 0.28
Figure 1. Soil meshing
图1. 土体网格划分
Figure 2. Support structure meshing
图2. 支护结构网格划分
3. 土体性质对连续墙侧向变形的影响分析
为了研究土体性质对地下连续墙侧向变形的影响，将模型中土体分为两部分进行研究，分别为基坑底面以上土体性质及基坑底面以下土体性质对连续墙侧向变形的影响。连续墙在基底以上及以下具有不同的受力状态，即基底以上墙体主要受到侧向水土压力，其中土压力为主动土压力，基底以下墙体在基坑外部受到的土压力为主动土压力，在基坑内部受到的土压力为被动土压力。影响土体强度的主要因素为粘聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比等，且该四种主要因素之间又有着密切联系。因此通过改变这四个参数来改变土体性质，进而探讨连续墙的侧向变形规律。
3.1. 基底以上土体性质对连续墙侧向变形的影响分析
将基本模型中的土体参数作为对照算例，然后另取三个算例进行分析计算，土体参数如表2所示。
同时，只改变基底以上土体参数，模型中其他条件保持不变，分析连续墙侧向变形规律。
经分析计算，四个算例对应的基坑开挖完成后连续墙侧向变形随墙体深度的变化曲线如图3所示。
四个算例对应的连续墙侧向位移最大值及其位置如表3所示。
通过图3及表3可知，基底以上土层性状越好，墙顶水平位移越小而且连续墙侧向变形越小，且这种效果很明显。从图3可以看出，基底以上土体性质变化对连续墙变形形式影响不大，因首层土体开挖完成后连续墙处于悬臂受力状态，墙体有向基坑内部的侧向位移，随着开挖深度的增加，墙体向基坑内部的侧向位移也不断增大，且最大位移位置不断下移，四个算例中墙体最大侧向位移均出现在?10 m附
袁杰等Table 2.Soil parameters
表2. 土层参数表
算例重度(kN/m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(?) 弹性模量(MPa) 泊松比
原算例17 8 6 5 0.35
算例1 17.5 10 10 6 0.35
算例2 18 12 15 10 0.32
算例3 18.5 15 20 15 0.3
Table 3.Maximum lateral displacement and position of continuous wall under different soil properties
表3. 不同土体性质下连续墙最大侧向位移及位置
算例最大位移值位置(m) 最大侧向位移(mm)
原算例?9.5 11.74
算例1 ?9.5 10.59
算例2 ?10.5 7.64
算例3 ?10.5 5.95
Figure 3. Lateral deformation curve of continuous wall under
different soil properties
图3. 不同土体性质下连续墙侧向变形曲线
近，墙体最大侧向位移由原算例的11.74 mm减小到算例3的5.95 mm，分别减小9.8%、27.8%和22.1%，变化十分明显，最大侧向位移出现位置约为基坑开挖面以上1/3深度处。由此可见，土体性状越好，对连续墙侧向变形的控制也越好。究其原因，是因为土层性状越好即土体参数c、ψ增大，减小了作用在墙体上的主动土压力，从而减小了墙体的侧向位移。在墙体达到最大侧向位移后，随之开挖深度的增加，连续墙侧向位移逐渐减小，且减小速率较快，其原因为连续墙入土深度较大，且基坑底面以下土体性状较好，对墙体的嵌固力较强，基底以下墙体侧向位移受到较大限制，进而影响上部墙体的侧向位移。因此，在实际工程中，特别是在软土地区，可以通过对土体加固的方法来控制连续墙的侧向位移，在减小墙体侧向变形的同时，增加基坑的整体稳定性。
3.2. 基底以下土体性质对连续墙侧向变形的影响分析
为了研究基底以下土体性质对连续墙侧向变形的影响，将基本模型中的土体参数作为对照算例，然
袁杰等
后另取三个算例进行分析计算，基底以下土体参数如表4所示。同时，只改变基底以下土体参数，模型中其他条件保持不变，分析连续墙的侧向变形规律。
经分析计算，四个算例对应的基坑开挖完成后连续墙侧向变形随墙体深度的变化曲线如图4所示。
四个算例对应的连续墙侧向位移最大值及其位置如表5所示。
由图4及表5可知，基底以下土层性质的变化将会引起墙体侧向变形形式的改变。随着基底以下土层性质由好变差，墙体在开挖深度7.5 m以上侧向变形变化不大。随着开挖深度的增加，连续墙侧向变形逐渐增大且变形形式有所变化，墙体最大侧向位移由原算例的10.59 mm增加到算例3的14.85 mm，且最大侧向变形位置也逐渐下移，由原算例的?9.5 m下降到算例3的?12.5 m，变化十分明显。墙体侧向变形在基底以下变化最为显著，随着土层性质的变差。基底以下连续墙逐渐向基坑内部移动，墙体整体变形形态逐渐变为“弓”。究其原因，土层性质在由好变差的过程中，作用在墙体外侧的主动土压力和
Table 4.Soil parameters
表4. 土层参数表
算例重度(kN/m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(?) 弹性模量(MPa) 泊松比
原算例20.5 35 20 500 0.28
算例1 20.1 32 18 250 0.28
算例2 20 30 16 100 0.3
算例3 19 24 14 50 0.32 Table 5.Maximum lateral displacement and position of continuous wall under different soil properties
表5. 不同土体性质下连续墙最大侧向位移及位置
算例最大位移值位置(m) 最大侧向位移(mm)
原算例?9.5 10.59
算例1 ?10.5 11.41
算例2 ?11.5 13.06
算例3 ?12.5 14.85
Figure 4. Lateral deformation curve of continuous wall under
different soil properties
图4. 不同土体性质下连续墙侧向变形曲线
袁杰等
作用在墙体内侧的被动土压力逐渐变小，更重要的原因是土层性质变差，导致土层相应的刚度也降低，土体抵抗变形的能力减小，对墙体的嵌固作用降低，使墙体在主被动土压力作用下向基坑内部移动。因此，在基坑工程所处环境条件允许的情况下，使连续墙底部尽量插入到土层性质较好的地层中，以控制连续墙的整体变形，保证基坑工程的整体稳定性。
4. 地面超载对连续墙侧向变形的影响分析
4.1. 墙顶无支撑时超载对连续墙侧向变形的影响分析
在基坑工程进行施工时，基坑周边一般不允许出现超载，但在一些特殊情况下，如基坑施工作业面狭窄，基坑周边不可避免的会出现超载情况。一般要求基坑周边有超载时其值不应大于30 kPa，本小节对基坑周边出现超载时连续墙侧向变形有何变化进行研究，以基本模型中无超载情况进行对比，分别取基坑周边超载20 kPa、30 kPa和40 kPa进行研究，超载作用在基坑外侧全部土体范围内。模型中其他参数保持不变。
基坑周边出现不同超载时，连续墙侧向变形曲线如图5所示。
基坑周边不同超载时连续墙最大侧向位移及其位置如表6所示。
从图5可以看出，基坑周边超载对连续墙侧向位移十分显著的影响。超载载荷的增加，改变了墙体的侧向变形形式及最大侧向位移位置。因墙顶无支撑存在，超载对连续墙墙顶的位移变化影响最为明显。随着超载的增加，墙顶逐渐向基坑内移动，墙体的侧向变形形式最终与悬臂梁相似，侧向最大位移位置由无超载时?9.5 m移动到墙顶，侧向位移最大值由10.74 mm增加到25.85 m，变化十分明显。在开挖深
Figure 5. Lateral deformation curve of continuous wall at dif-
ferent overload
图5. 不同超载时连续墙侧向变形曲线
Table 6.Maximum lateral displacement and position of continuous wall at different overload
表6. 不同超载时连续墙最大侧向位移及位置
超载最大位移值位置(m) 最大侧向位移(mm)
无超载?9.5 10.74
超载20 kPa ?7.5 15.90
超载30 kPa 0 20.30
超载40 kPa 0 25.85
袁杰等
度10 m以下，连续墙侧向变形形式基本相同，即基坑周边超载主要侧向位移最大值以上墙体有较为明显的影响。究其原因，基坑周边超载，会增加作用在墙体上的侧向压力，而本文模型中首层土体开挖时连续墙处于悬臂状态，侧向土压力变化对其变形有较为显著的影响。
4.2. 墙顶有支撑时超载对连续墙侧向变形的影响分析
当地下连续墙顶部设置内支撑时，墙体的受力状态将发生改变，此时基坑周边地面超载对连续墙侧向变形有何影响，为本小节研究内容。本节分析模型以基本模型为基础，在连续墙顶部加设一道内支撑，其他参数保持不变。
墙顶存在内支撑时，基坑周边地面不同超载条件下地下连续墙侧向位移随开挖深度的变化曲线如图6所示。
基坑周边不同超载时连续墙最大侧向位移及其位置如表7所示。
由图6可以看出，墙顶有支撑时基坑周边地面超载对连续墙侧向变形的影响与墙顶无支撑时基坑周边超载对连续墙侧向变形的影响明显不同。墙顶有支撑时，不同超载作用下，连续墙侧向变形形式及最大侧向位移位置无明显变化，最大侧向位移随超载载荷的增加稍有增加，从无超载到超载40 kPa，最大侧向位移分别为5.99 mm、7.15 mm、8.01 mm和9.09 mm，分别增大了19.4%、12.03%和13.48%，墙体侧向位移增加较大。由图6还可得出，在有支撑的情况下，连续墙墙顶侧向位移较小，基坑以下连续墙最大侧向位移出现位置约为基坑开挖面以上1/3深度处。
由以上两种情况的结果分析可知，基坑周边地面超载对墙顶无支撑的地下连续墙侧向变形影响较大，
Figure 6. Lateral deformation curve of continuous wall at dif-
ferent overload
图6. 不同超载时连续墙侧向变形曲线
Table 7.Maximum lateral displacement and position of continuous wall at different overload
表7. 不同超载时连续墙最大侧向位移及位置
超载最大位移值位置(m) 最大侧向位移(mm)
无超载?11.5 5.99
超载20 kPa ?11.5 7.15
超载30 kPa ?11.5 8.01
超载40 kPa ?11.5 9.09
袁杰等
不仅改变了墙体的侧向变形形式，同时，墙体最大侧向位移位置也逐渐向上移动，最终使墙顶位移达到最大。墙顶支撑的设置改变了墙体的受力状态，墙顶向基坑内部的位移得到约束，连续墙最大侧向位移出现在开挖深度中部附近，且侧向位移变化量较墙顶无支撑时显著减小，改善了基坑工程整体稳定性。因此，在实际工程中，应尽量避免基坑周边出现超载情况，当无法避免时，墙顶需要设置支撑以限制墙顶的位移，以避免墙体产生较大的变形，使基坑产生整体稳定性破坏。
5. 小结
本文主要对简化模型进行数值模拟，分析不同影响因素如土体性质、基坑周边超载在基坑开挖过程中对地下连续墙侧向变形的影响。通过计算分析，得出以下几个结论：
1) 土体性质的改变对地下连续墙侧向变形影响较大，基底以上土体性质的变化不会造成墙体侧向变形形式的改变，主要是改变墙体侧向位移的大小。基底以下土体性质的变化不仅会改变墙体侧向位移大小，同时也会改变墙体侧向变形形式。较好的土层性质能够明显限制墙体的侧向变形。在实际工程中，特别是在软土地区，可以采用对土体进行加固的方式，控制墙体的侧向变形。
2) 基坑周边超载对地下连续墙侧向变形影响很大，特别是对于墙顶无支撑的地下连续墙，超载的存在使得墙体侧向位移增加的同时，也改变了墙体的侧向变形形式，因此，在实际工程中，应尽量避免超载的发生。
参考文献
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地下连续墙施工工法
地下连续墙施工工法 广西建工集团第四建筑工程有限责任公司 1 前言 高层建筑多层地下室施工一样要按照平面形状、基础深度与环境要求来设计基坑的支护体系，且基坑支护的措施费用与所占工期往往达到基础工程费的一半以上。为此，对高层建筑深基坑的支护要进行多方面的研究与技术优化。目前国内深基坑结构支护多种多样，如钢板桩、列式灌注桩、挖孔桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、地下连续墙等。选择深基坑支护方案考虑的要紧是安全、经济、成效。近10年来，随着生产的进展与都市建设和改造规模的扩大，高层建筑与深基础工程越来越多，施工条件也越来越受到限制，有时难以用传统的施工方法施工，因施工会给周围临近的建筑物、道路、管线、地铁等带来危害、因而不得不寻求更有效的施工方法，地下连续墙施工工艺是有效解决上述困难的方法之一。 2 工法特点 地下连续墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好的特点，可作为永久性的挡土挡水和承重结构；能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件，可紧靠已有建筑物施工，施工时差不多无噪音、无震动，对邻近建筑物和地下管线阻碍较小；能建筑各种深度（10～50ｍ）、宽度（45～12 0ｃｍ）和形状的地下墙。地下连续墙不仅作为围护挡土临时结构使用而且可作为地下室永久性承重外墙结构，可解决临时性基坑支护结构与永久性基础结构的“两墙合一”，节约投资。 3 适用范畴 4 工法原理 即在工程开挖土方之前，由专用的挖槽机械在泥浆护壁的情形下每次开挖一定长度（一个单元槽段）的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将加工好的钢筋笼用起重机吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑砼，随着砼的浇筑将泥浆置换出来，待砼浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间通过专门的接头形式连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。
地下连续墙设计计算
6667设计计算 已知条件： （1）土压力系数计算 主动土压力系数： K a1=tan2（45°—φ1/2）=tan2（45°—10°/2）=0.70 a1=0.84 K a2=tan2（45°—φ2/2）=tan2（45°—18°/2）=0.52 a2=0.72 K a3=tan2（45°—φ3/2）=tan2（45°—19.2°/2）=0.64 a3=0.71 K a4=tan2（45°—φ4/2）=tan2（45°—18.9/2）=0.52 a4=0.70 K a5=tan2（45°—φ5/2）=tan2（45°—19.2/2）=0.41 a5=0.72 被动土压力系数： K p1=tan2（45°＋φ5/2）=tan2（45°＋19.2°/2）=1.98 p1=1.40 （2）水平荷载和水平抗力的计算 水平荷载计算： e a=q0k a1－2C=20×0.59－2×10×0.84=－5kPa e ab上=（q0+h1）K a1－2c1a1=（20+18×2.5）×0.59－2×10×0.84=21.55kPa e ab下=（q0+h1）K a2－2c2a2=（20+18×2.5）×0.36－2×19×0.6=0.6kPa e ac上=（q0+h1＋h2）K a2－2c2a2=（20+18×2.5＋19.9×1.1）×0.36－2×19× 0.6=8.48kPa e ac下=（q0+h1＋h2）K a3－2c3a3=（20+18×2.5＋19.9×1.1）×0.64－2×44×0.8=－14.79kPa e ad上=（q0+h1＋h2＋h3）K a3－2c3a3=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4）× 0.64－2×44×0.8=2.05kPa e ad下=（q0+h1＋h2＋h3）K a4－2c4a4=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4）× 0.34－2×21×0.59=13.71kPa e ae上=（q0+h1＋h2＋h3＋h4）K a4－2c4a4=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4＋19.9×0.5）×0.34－2×21×0.59=17.09kPa e ae下=（q0+h1＋h2＋h3＋h4）K a5－2c5a5=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4
浅谈地下连续墙防水措施
浅谈地下连续墙防水 措施 地下连续墙接头防水措施 现有的地下连续墙结构中, 墙接头处渗漏现象较为普遍, 墙幅接头处理不好会使接头处产生渗漏, 影响结构的正常使用。本文针对这地下连续墙接头的防水措施进行了总结，并结合工程实例对地下连续墙接头防水施工进行了分析。关键词：地下连续墙、接头、防水措施引言：随着我国建筑业的蓬勃发展，地下空间开发的规模和深度逐步扩大，地下连续墙因其地基适用性强，施工影响范围小，墙体刚性大、防渗漏性能好的特点，被广泛应用于地下工程围护结构施工。但
是地下连续墙接头处的防水处理，目前技术还不是很成熟，这对地下工程施工质量产生了很大的影响。正文：地下连续墙是通过专用的挖( 冲)槽设备, 沿着地下建筑物或构筑物的周边, 按预定的位置, 开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽, 用泥浆护壁, 并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼结构, 然后用导管浇灌水下混凝土, 分段施工, 用特殊方法接头,使之连成地下连续的钢筋混凝土墙体。在地下结构工程中, 防水有着特别重要的意义。在现有的地下连续墙结构中, 墙接头处渗漏现象较为普遍, 有些可能是由于地下连续墙不均匀沉降产生的, 也有些可能是因水平支撑不当使墙的接头处产生过大相对变形造成, 但墙的接头处理方式不当是产生渗漏的一个主要原因。目前，常见地下连续墙防渗漏措施，按照施工工艺主要为高压注浆加固类，包括袖阀管注浆、高压旋喷桩、水平垂直水泥或化学注浆等技术措施。但传统地连墙渗漏水防治技术，措施单一，实施针对性、适用性不强，止水效果并不理想，严重影响地下基坑工程施工安全。一、地下连续墙接头地下连续墙接头是指单元墙段间的接头。地下连续墙的接头可分为刚性接头和柔性接头。地下连续墙承受来自垂直和水平向的自重, 水土压力及地震动荷载, 都要求槽段之间钢筋尽可能贯通,在接头处不使成为刚度和强度薄弱部位。水平贯通钢筋和水平弯曲钢筋直径、根数、搭接长度, 端头钢板的附着连接螺栓的直径根数, 能满
地下连续墙施工规范
地下连续墙规范 一般规定 第11.1.1条广东地区地下连续墙常用的施工工艺如下:用液压抓斗(或机械抓斗)和冲孔桩机进行联合成槽作业.抓斗抓土。冲孔桩机入岩并修边，形成具有一定长度、宽度、深度的单元槽段，然后在槽段内放入预先制好的钢筋笼，灌注水下混凝土筑成墙段。如此连续施工，使各墙段相互连接形成一道完整的地下墙体，作为挡土防渗的施工支护结构，或（兼）作为承重的永久性地下结构。 第11.1.2条施工前，应具备详细的地质条件资料，其内容包括： 一、土层的分布是否存在孤石、土洞等； 二、地下水的水位（有无承压水）及变化情况，是否具有腐蚀性等； 三、基岩的构造、岩性、风化程度和层厚度，是否存在溶洞、断层破碎带等。 第11.1.3条由于成槽机械和浇筑设备的限制，地下连续墙的最小墙体厚度为600mm。 第一节导墙的施工 第11.2.1条槽段放线后，应沿地下连续墙轴线两侧构筑导墙，以防地表土的坍塌和保证成槽的精度。导墙要具有足够的刚度和承载能力，导墙一般用现浇钢筋混凝土制作。 第11.2.2条导墙的横断面一般可采用┑┏形、┘┗形或】【形等型式，导墙混凝土的厚度一般为200mm，导墙的高度一般取1.5m。导墙顶面略高于施工地面，并应高于地下水位1.5m以上。 第11.2.3条导墙宜建筑在密实的粘性土地基或杂填土地基上。如遇不良地基时，应进行换填粘土夯实处理。 第11.2.4条现浇钢筋混凝土导墙拆模后应立即在两片导墙间按一定间距加设支撑。然后才能回填。导墙背后和导墙内均应用粘性土回填。导墙背后要分层夯实。 第11.2.5条现浇钢筋混凝土导墙养护3d，强度达到设计强度的50%时，方可进行成槽作业。 第11.2.6条导墙的内间距要比地下连续墙设计厚度加宽50mm。 第11.2.7条导墙的施工允许偏差： 一、导墙的轴线允许偏差为±10mm； 二、导墙顶面应平整，要求平整度为30mm； 三、内外导墙净距允许偏差为±10mm。 第11.2.7 导墙一般采用单面配筋，宜采用螺纹筋，间距150mm～250mm。 第三节槽段的开挖 第11.3.1条挖槽机械应根据成槽地点的工程地质和水文地质情况、施工环境、设备能力、地下墙的结构、尺寸及质量要求等条件进行选用。一般常用的机具有挖斗式、冲击式、回转式。 第11.3.2条挖槽前，应预先将地下墙划分为若干个施工槽段。槽段平面形状常有一字形、L形（拐角处）、T形（与柱子相接处）等。有拐角的单元槽段，其拐角应不小于90°。槽段的长短应根据设计要求、土层性质、地下水情况、钢筋笼的轻重大小及设备起吊能力、混凝土供应能力等条件确定，一般为3～6m。 第11.3.3条地下墙槽段间应跳挖，宜相隔1～2段跳段进行。 第11.3.4条同一槽段内槽底开挖的深度宜一致，同幅不同深的槽段，必须先挖较深的槽段，后挖较浅的槽段。 第11.3.5条成槽机抓斗在成槽过程中必须保证垂直均匀地上下，尽量减少对侧壁的扰动。 第11.3.6条如遇坍孔，宜回填黄泥，待其自然沉淀后再进行开挖，同时在钢筋笼的靠基坑面上固定一夹板等措施进行处理。 第11.3.7条槽段终槽深度的控制应符合下列要求： 一、非承重墙的槽段、终槽深度必须保证设计深度； 二、承重墙的槽段终槽深度应根据设计入岩要求，参照地质剖面图上岩层标高，成槽时的钻进速度和鉴别槽底岩屑样品等综合确定。第11.3.8条槽段开挖完毕，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度，合格后方可进行清槽换浆工作。 第11.3.9条槽段的长度、厚度、倾斜度等应符合下列要求： 一、槽段长度允许偏差±2.0%； 二、槽段厚度允许偏差1.5%、-1.0%； 三、槽段垂直度允许偏差±1/50； 四、墙面上预埋件位置偏差不应大于100mm。
地下连续墙常见问题及解决措施
地下连续墙施工常见问题及其解决措施 一、地连墙施工中，常见槽壁塌方的原因及处理方法 连续墙施工过程中, 也常见槽壁塌方现象。引起槽壁塌方的原因很多, 处理方法也各异。其中常见的塌方及处理方法有: a) 泥浆密度及浓度不够, 起不到护壁作用而造成槽壁塌方。为避免此类问题出现, 关键是要根据地质情况选择合适泥浆。当遇到有软弱土层或流砂层时, 应适当加大泥浆密度。一般情况下泥浆粘度为19~ 25s, 相对密度小于1.2。 b) 在软弱土层或砂层中, 钻进速度过快或钻头碰撞槽孔壁而造成塌方。为避免出现此类问题, 在软弱地质土层施工时, 要注意控制进尺速度, 不要过快或空转过久, 并尽量避免钻头对孔壁的碰撞。 c) 地下水位过高或孔内出现承压水而造成槽孔壁塌方。解决这种问题, 在造孔时需根据钻进情况及时调整泥浆密度和液面标高, 槽坑液面至少高于地下水位500 mm 以上,以保证泥浆液压和地下水压差, 从而达到控制槽壁稳定的目的。为防止暴雨对泥浆的影响, 设置导墙比地面高出200mm, 同时敷设地面排水沟与集水井。 d) 槽段长度过长, 完成一个槽段所需时间太长, 使得先钻好的孔位因搁置时间过长, 泥浆沉淀而引起塌孔。避免这种问题的出现, 应在划分槽段时根据地质情况及施工能力,并结合考虑施工工期, 尽量缩短完成单一槽段所需时间。槽段一般宜为6 m 左右, 在地下水位高, 粉细砂层及易塌方的地段, 槽段长度3~ 4 m 为宜。成槽后要及时吊放钢筋笼及浇灌水下混凝土。 e) 槽边地面附加荷载过大而造成槽孔塌方。为避免这种问题的出现, 在施工槽段附近, 应尽可能避免堆放重物和大型机械的动、静荷载的影响, 吊放钢筋笼的起重设备应尽量远离槽边, 也可采用路基和厚钢板来扩散压力。 当上述几种情况出现严重塌方时, 可向槽内填入优质粘土至槽孔位上方2~ 3 m, 待沉积密实后再重新造孔。 f)混凝土浇灌过程中遇上槽壁严重塌方的处理
地下连续墙施工要点
导墙施工 导墙施工顺序:平整场地→测量定位→挖槽→浇筑垫层→绑扎钢筋→支模板→浇灌混凝土→拆模板并设置支撑→导墙外侧回填土。 导墙施工设计要点: (1) 导墙厚20 cm 、高1. 5 m , 内净距85 cm , 比地下连续墙宽度大5 cm , 为液压抓斗机施工留工作面。导墙中心线施工允许偏差±10 mm 。 (2) 为保证连续墙转角处混凝土的施工质量,在转角的一边导墙向外延长40 cm , 导墙顶部比地面高出20 cm , 以防止地面水流入槽内。 (3) 在导墙顶做槽段划分和标高标志,以此控制钢筋的安装标高。 (4) 导墙内侧拆模时,应立即在墙间加设两道支撑,外层侧回填土应对称进行,并分层夯实。 (5) 在导墙混凝土达到设计强度90 % 之前,禁止任何重心型机械设备在旁边1 m 范围内行使、停置和作业,以防止导墙受压变形。 (6) 在导墙混凝土达到设计强度90 % 后,才可进行地下连续墙的施工作业。 导墙是地下连续墙施工的第一步，它的作用是挡土墙，建造地下连续墙施工测量的基准、储存泥浆，它对挖槽起重大作用。根据我们使用的情况看来主要有以下几个问题。 （1）导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放 出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑，导墙侧向稳定不足发生导墙变形。解决这个问题的措施是导墙拆模后，沿导墙纵向每隔一米设二道木支撑，将二片导墙支撑起来，导墙砼没有达到设计强度以前，禁止重型机械在导墙侧面行驶，防止导墙受压变形。 如导墙已变形，解决方法是用锁口管强行插入，撑开足够空间下放钢筋笼。 （2）导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行 这个问题在我们的施工过程中曾经碰到过，超声波测试结果显示，由于导墙本身的不垂直，造成整幅墙的垂直度不理想。 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。解决的措施主要是导墙中心线与地下连续墙轴应重合，内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm，净距误差小于5mm，导墙内外墙面垂直。以此偏差进行控制，可以确保偏差符合设计要求。 （3）导墙开挖深度范围内均为回填土，塌方后造成导墙背侧空洞，砼方量增多 解决方法：首先是用小型挖机开挖导墙，使回填的土方量减少，其次是导墙背后填一些素土而不用杂填土。 泥浆制备和处理 施工时设置两个泥浆池,每个池尺寸20 m × 5 m ×3 m , 由370 厚加筋砖墙砌筑,内批水泥砂浆并抹光。泥浆池分4 格,其中2 格为沉淀,另2 格分别为储浆与造浆作用。 施工用的泥浆采用优质粘土与膨润土,由泥浆搅拌机搅拌制备。泥浆成分的重量配合比为水1 , 膨润土10 % , 甲基纤维素0. 05 %～0. 1 % , 烧碱0～ 0. 3 % 。新制备的泥浆在泥浆池中存放24 h , 使粘土充分水化后,再使用。 泥浆拌制与使用,每天检查不少于两次,其性能应满足施工要求。对于循环再生利用的泥浆,要适当掺加甲基纤维素和烧碱,并经过检验合格。 施工期间为避免槽壁塌方,槽内泥浆面必须高于地下水位1 m 以上,在砂层施工时应适当提高泥浆比重与粘度,增加泥浆的储备量。 泥浆处理采取机械与重力沉淀相结合的方法。从槽中置换出来的泥浆经过机械处理后流入沉淀池,
地下连续墙施工步骤
地下连续墙施工 地下连续墙施工工艺：测量放线→导墙施工→地下墙成槽→清基→钢筋笼吊放→水下砼浇注。 (1) 导墙施工 导墙采用C20钢筋砼现场浇制。施工注意事项：放线要正确，导墙之间距离比挖槽设备大4cm；导墙土方开挖要有排水系统；模板、钢筋符合施工规范要求；导墙在拆模后及时用木方将左右导墙之间支撑起来，并且在导墙达到强度以前禁止重型机械在旁边行走，以防导墙变形。 (2) 泥浆工程 ①泥浆配合比 在地下墙施工中，泥浆的优劣将直接影响地下墙成槽施工，根据地质资料和上海地区地下墙施工经验初拟以下： 陶土粉10～12% 纯碱0.5% CMC0.3% 新浆指标： 粘度18～25s 比重1.05～1.07g/cm攩3攪 失水量%26lt;10ml/30min 泥皮厚%26lt;1mm/30min PH值7～9
胶体率98％ 泥浆配合比在施工中应根据材料的性能，土质情况实际予以调整。 ②泥浆搅拌系统及拌制方法 泥浆搅拌系统由600l高速回转的泥浆搅拌机，φ200螺旋输送机等设备组成，工作出泥量4立方米/小时，泥浆制作时应确保水压和水量。 泥浆搅拌作业棚的搭建要求与水泥库相同，严禁陶土粉受潮，地面需填高，泥浆搅拌机作业区的净空需保证5米以上。 泥浆搅拌直接影响泥浆的质量，必须严格按照操作规程办事，即先配制1.5%CMC均匀溶液，静止5小时，按配合比在1000l的搅拌桶内加水，纯碱，陶土粉，搅拌3分钟以后方能加入CMC溶液，继续搅拌数分钟，存放24小时后方可使用。 ③泥浆循环系统 该系统布置在结构中部25×15m，高2.5m(地下1.2m，地上1.3m)，设计容积大于700m攩3攪，能满足两个作业区的需要，见附图示。 ④泥浆管理 泥浆在成槽施工中，会受到各种因素的污染而降低质量，为确保护壁效应及砼质量，应对每批制作新浆及槽段被置换后的泥浆进行测试，指标控制如下： 比重：1.05～1.2g/cm攩3攪 粘度：18～30s
地下连续墙质量通病
软土地层下基坑开挖后对地下连续墙 质量通病的反思及防治 1、引言 地下连续墙的施工是在泥浆中进行的，肉眼无法观测，仪器也不易探测，对墙体质量好坏的判定大多是到基坑开挖后才得出结论，若施工过程中操作稍有不当，容易在后期出现质量问题和事故，只有充分的掌握地墙施工各个工序之间质量通病产生的来源及对工程质量的影响程度，找出消除、减弱病害的措施和方法，对于正确指导现场施工具有重要意义。 本文将从基坑开挖后的角度来论述一些地墙施工过程中常因忽略而引起的质量通病、危害及防治措施。 2、施工过程中产生的质量问题及防治措施 2.1、导墙和便道的质量问题、危害原因分析 导墙具有挡土、支承重物（重力）、作为测量的基准、维持稳定液面、存蓄泥浆的作用；它和便道的质量是否稳定乃是地下连续墙顺利施工的必要前提，导墙及便道的施工质量在施工中往往被忽视，表现在导墙变形、开裂、下沉、鼓包，其危害是容易漏浆、墙后被泥浆掏空下沉，导致承载力不足、超方形成鼓包、钢筋笼无法下入，严重时返工重做。原因是导墙埋入不深，底部未插入原状土层中，墙背回填土不密实，拆模后未加木支撑且暴露时间过长向内倾斜，与地墙中心线不平行；养护措施不得当、不及时、混凝土养护龄期不足受力导致开裂；便道与导墙净距不够，其承载力不足，被压坏下陷而损坏等，直接制约着下步施工，容易留下隐患。2.2、预防对策及治理措施是： 2.2.1、根据项目地理环境、土层性质、水文、所受施工机械荷载、机械能力、对周边环境的影响程度及施工进度综合设计，选择较好的导墙形式和足够的埋深，应根据《混凝土结构设计规范》和《建筑地基基础设计规范》，按条形基础进行设计，段落划分应与槽段错开，确保表面平整，高度一致，其高度应比原地面稍高出2～3㎝，避免雨水及洒漏泥浆流到槽内。 2.2.2、在软弱地层中，可将导墙底部地基用振冲、高压悬喷、深层搅拌等方法预以加固，在端头井阴阳角拐弯处，导墙应往外延伸一定距离，以免造成槽断面不足，影响钢筋笼施工。2.2.3、钢筋绑扎时用脚手架固定，确保其位置准确，不变形、散架，保证钢筋与混凝土整体受力均衡。 2.2.4、基槽开挖时采用小型挖掘机，严禁超挖，欠挖。边挖边控制标高，回填土用跳夯分层夯实。 2.2.5、严格控制成槽机停机位置、吊机及罐车的开行路线，在导墙边上铺设（9300×1950×30㎜，Q235B）钢板，减小接触应力，避免导墙内倾变形、下沉、开裂。在灌注砼时，把灌注
地下连续墙施工工艺要求
地下连续墙施工工艺要求 地下连续墙施工工艺：测量放线→导墙施工→地下墙成槽→清基→钢筋笼吊放→水下砼浇注。 (1)导墙施工 导墙采用C20 钢筋砼现场浇制，断面为" " 型，尺寸见附图所示。施工注意事项：放线要正确，导墙之间距离比挖槽设备大4cm；导墙土方开挖要有排水系统；模板、钢筋符合施工规范要求；导墙在拆模后及时用木方将左右导墙之间支撑起来，并且在导墙达到强度以前禁止重型机械在旁边行走，以防导墙变形。 (2)泥浆工程 ①泥浆配合比在地下墙施工中，泥浆的优劣将直接影响地下墙成槽施工，根据地质资料和上海地区地下墙施工经验初拟以下： 陶土粉10 ～12% 纯碱0.5% CMC 0.3% 新浆指标： 粘度18 ～25s 比重1.05 ～1.07g/cm 攩3 攪 失水量<10ml/30min
泥皮厚<1mm/30min PH 值7 ～9 胶体率98 ％ 泥浆配合比在施工中应根据材料的性能，土质情况实际予以调整。 ②泥浆搅拌系统及拌制方法 泥浆搅拌系统由600l 高速回转的泥浆搅拌机，φ200 螺旋输送机等设备组成，工作出泥量4 立方米/ 小时，泥浆制作时应确保水压和水量。 泥浆搅拌作业棚的搭建要求与水泥库相同，严禁陶土粉受潮，地面需填高，泥浆搅拌机作业区的净空需保证5 米以上。 泥浆搅拌直接影响泥浆的质量，必须严格按照操作规程办事，即先配制1.5%CMC均匀溶液，静止5 小时，按配合比在1000l 的搅拌桶内加水，纯碱，陶土粉，搅拌3 分钟以后方能加入CMC溶液，继续搅拌数分钟，存放24 小时后方可使用。 ③泥浆循环系统 该系统布置在结构中部25× 15m，高2.5m（地下 1.2m，地上1.3m），设计容积大于700m攩3 攪，能满足两个作业区的需要，见附图示。 ④泥浆管理
超宽超深地下连续墙施工工艺(超全版)
超宽超深地下连续墙施工工艺 令狐采学 一、概述 武林广场站位于杭州市中心广场—武林广场东北角，是地铁1号线与3号线的换乘车站，车站长161.75m，标准段宽36.6 m,底板埋深约26.4m, 车站为地下三层四柱五跨三层结构，采用盖挖逆作法施工。车站围护结构采用1200mm厚地下连续墙，墙幅宽度为6.0m，深度为48m左右，十字钢板接头形式，单幅钢筋笼重约70t，设计要求进入中风化岩0.5m。 二、工法特点 地下连续墙工法问世以来，迅速的占有了广阔的市场，地下连续墙工法主要有以下几方面的优点。 1、施工时振动小，噪声低，非常适于在城市施工； 2、墙体刚度大，用于基坑开挖时，极少发生地基沉降或塌方事故； 3、防渗性能好； 4、可以贴近施工，由于上述几项优点，我们可以紧贴原有建筑物施工； 5、可用于逆作法施工； 6、适用于多种地基条件； 7、可用作刚性基础； 8、占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益； 9、功效高、工期短，质量可靠。 当然，所有的事物都有两面性，地连墙工法也存在以下缺点： 1、在一些特殊的地质条件下（如很软的淤泥质土，含漂石
的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大； 2、如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻槽段不能对齐和漏水的问题。 3、地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其他方法的费用高； 4、在城市施工时，废弃泥浆的处理比较麻烦。 三、施工方法及操作控制要点 1、施工优化控制的要点 1.1 地下连续墙一般宽为6m，墙厚1.2m属于超宽地连墙，在施工技术方面还不是很成熟，机械方面相应的成槽机、反力箱、大型起重设备等的应用都是经过反复计算在经济安全的前提下确定的。 1.2 在成槽过程中机械自身的垂直控制系统 1.3 由于采用十字钢板对刷壁造成一定难度，在经过研究后采用在成槽机抓斗上安装侧铲进行刷壁然后再用钢刷刷壁器进行刷壁。 1.4 在地连墙施作过程中要穿越承压水层，为防止开挖过程中承压水绕流，在地连墙内预埋注浆管，在地连墙全部达到强度后进行墙趾注浆 1.5 本工程反力箱放置深度达到43～52m，混凝土浇筑时间也长达8小时左右，反力箱自重、混凝土的握裹力和土体的摩擦力极大，为顺利拔出反力箱在混凝土浇筑完3～4小时后，先用液压油顶对其进行松动，在混凝土初凝后在进行起拔。 2、关键工序施工方法及控制要点 2.1 道路硬化 因地下连续墙施工过程中，成槽机械及吊运钢筋笼的大型履带式起重机需要在场地内来回行走，我单位根据以往的经验并结合本工程的实际情况，对结构内侧及导墙外侧1m的范围
地下连续墙施工工艺概述
《地下连续墙施工工艺概述》 英文名称：diaphragm wall panel trench, slurry trench, slurry wall,continuous diaphragm wall, cut-off wall等。地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪50~60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。 中文名：地下连续墙。 外文名：diaphragm wall panel trench 类型：挖槽机械 定义:地下连续墙是远方基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。在地面上，利用一些种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的基槽，并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。 发展： 目前中国的成槽机械发展得很快，与之相适应的成槽工法层出不穷；有不少新的工法已经不再使用膨润土作为泥浆；墙体材料已经由过去以混凝土为主的局面而转向多样化发展；不再单纯地用于防渗或挡土支护，越来越多地作为建筑物的基础。 经过几十年的发展，地下连续墙的技术已经相当成熟，其中日本在此项技术上最为发达，已经累计建成了1500万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深度为140m，最薄的地下连续墙厚度为20cm。1958年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到2013年为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续墙120万~140万平方米。地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构，2003年到2013年前后更被用于大型的深基坑工程中。 分类 （1）按成墙方式可分为：1.桩排式2.槽板式3.组合式 （2）按墙的用途可分为：1. 防渗墙2.临时挡土墙3.永久挡土(承重) \(4）作为基础; （3）按墙体材料可分为： 1.钢筋混凝土墙 2.塑性混凝土墙 3.固化灰浆墙 4.自硬泥浆墙 5.预制墙 6.泥浆槽墙 7.后张预应力墙 8.钢制墙。 （4）按开挖情况可分为：1.地下挡土墙(开挖) 地下防渗墙(不开挖)。 由于受到施工机械的限制，地下连续墙的厚度具有固定的模数，不能像灌注桩一样根据桩径和刚度灵活调整。因此，地下连续墙只有在一定深度的基坑工程或其它特殊条件下才能显示出经济性和特有优势。 一般适用于如下条件： 1.开挖深度超过10米的深基坑工程。 2.围护结构亦作为主体结构的一部分，且对防水、抗渗有较严格要求的工程。 3.采用逆作法施工，地上和地下同步施工时，一般采用地下连续墙作为围护墙。 4.邻近存在保护要求较高的建（构）筑物，对基坑本身的变形和防水要求较高的工程。 5.基坑内空间有限，地下室外墙与红线距离极近，采用其他围护形式无法满足留设施工操作要求的工程。 6.在超深基坑中，例如30m-50m的深基坑工程，采用其他围护体无法满足要求时，常采用地下连续墙作为围护结构。 用途：泵站、水池、建筑物基坑、地下油库和仓库、市政管沟和涵洞、盾构等工程的竖井各种深基础和桩基码头、护案和干船坞水利水电、露天矿山和尾矿坝（池）和环保工程的防渗墙地下构筑物（例如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站等） 特点： 优点： 地下连续墙之所以能够得到如此广泛的应用，是因为它具有十大优点： 工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。 施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。 占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益。 防渗性能好，由于墙体接头形式和施工方法的改进，使地下连续墙几乎不透水。
复杂地质地下连续墙塌槽原因分析及措施
复杂地质地下连续墙塌槽原因分析及措施 【摘要】针对苏州火车站地铁围护结构地下连续墙成槽过程中出现槽壁失衡、塌槽，造成抓斗被埋的原因，采用弹塑性模型及有限元法分析了微承压水、施工附加荷载及抓斗吸力对槽壁稳定性的影响。并从理论上论证了槽壁两侧进行旋喷加固，对于减小槽壁水平变形和控制破坏区的有效性。 【关键词】地下连续墙；塌槽；原因分析；加固措施 1工程概况 苏州火车站是一个集火车、地铁、长途客运、城市公交为一体的立体交叉的交通换乘站。地上为火车站，地下1 层为综合乘车换乘层，地下2 层及地下 3 层为地铁换乘层。 地铁部分周边采用800mm 宽、40～50m 长的地下连续墙围护结构。连续墙顶标高为－11.3m。 场地位于太湖冲湖及泻湖相沉积的平原区，地势平坦，第四系覆盖层深度较大。100m 以内土层为第四系全新世至上更新世沉积的疏松沉积物，以粘性土为主。按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型，自上而下分别为：①1淤泥层；①2填土层；③1粘土层；③2粉质粘土层；④2粉质粘土层；④3粉质粘土夹粉土层；④5粉质粘土层；⑤1粘土层；⑤2粉质粘土层；⑥2粉土夹粉质粘土层；⑥3a粉质粘土层；⑥3b粉质粘土夹粉土层；⑥3c粉质粘土层；⑥4粉质粘土夹粉土层；⑦2粉质粘土层。 地下水分为孔隙潜水、微承压水及承压水。微承压水主要赋存于④2及④3层中，由于④2、④3层水平向差异性较大，局部夹较多粉质粘土，其透水性及赋水性为一般～中等。该含水层埋深及厚度均有一定变化，埋深在6.80～12.20m 之间，厚度在1.30～6.50m，对车站施工影响较大。据区域资料，苏州市历年最高微承压水头标高为1.74m；最底承压水头标高0.62m。 2施工问题及原因分析 2.1地下连续墙槽壁塌孔情况 在苏州轨道交通4号线连续墙施工的成槽过程中，连续出现塌孔现象，对工程施工安全、施工质量及施工成本带来不利影响。为此，对地下连续墙成槽用超声波进行了检测（见图1）。
地下连续墙施工工艺
2 地下连续墙施工工艺 2.1 工艺流程（见图 1） 2.2 导墙施工 2.2.1 导墙的结构形式 导墙可以由以下几种材料做成： （1）木材。厚5cm的木板和10cm×10cm方木，深度1.7～2.0m。 （2）砖。75号砂浆砌100号砖，常与混凝土做成混合结构。 （3）钢筋混凝土和混凝土，深度1.0～1.5m。 （4）钢板。 （5）型钢。 （6）预制钢筋-混凝土结构。 （7）水泥土。
导墙的位置、尺寸准确与否直接决定地下连续墙的平面位置和墙体尺寸能否满足设计要求。导墙间距应为设计墙厚加余量（4～6cm），允许偏差±5mm，轴线偏差±10mm，一般墙面倾斜度应大于1/500。到强的顶部应平整，以便架设钻机机架轨道，并作为钢筋笼、混凝土导管、结构管等得支撑面。导墙后的填土必须分层回填密实，以免被泥浆掏刷后发生孔壁坍塌。常见的导墙结构形式见图2。 2.2.2 导墙施工方法 （1）导墙是保证连续墙精度的首要条件，因此，在施工放线前做好技术交底，严格复合，保证定位放线准确。 （2）导墙施作时放宽40～60mm（沿中轴线向两侧，每边放宽20～30mm），是为了保证抓斗钻头及钢筋网片、锁扣管进出较为顺利。 （3）为保证连续墙既满足设计精度又不侵入车站建筑界限，同时保证内衬墙结构厚度，在放线时将连续墙中轴线向外多放120～130mm（一般连续墙内侧轮廓放宽100mm）。 （4）导墙垂直度控制在±7.5mm内，导墙内墙垂直度控制在±3mm内，导墙顶面平行，全长范围内高差控制在±5mm内，导墙轴向误差控制在±10mm之内。 （5）导墙上口高出地面100mm，以防垃圾和雨水冲入导槽内污染或者稀释泥浆。
地下连续墙计算
五里河站明挖施工方法的确定 明挖法即为采用围护结构做围挡,主体结构为露天作业的一种施工方法。该方法能较好地利用地下空间, 紧凑合理, 管理方便。同时具有施工作业面宽, 方法简单, 施工安全, 技术成熟, 工程进度周期短, 工程质量易于保证及工程造价低等优点。沈阳市地铁二号线五里河站位于南二环路与青年大街交叉南侧, 青年大街东侧的绿地内, 为浑河北岸约200 米远处。地面以上车站周围现状为绿地和商业区待用地。地面以下有通信电缆管线。但埋深较浅, 对车站埋深不起控制作用, 因施工厂地开阔, 可采用明挖法施工方案。 明挖法施工方案工序分为四个步骤进行: 先进行维护结构施工, 内部土方开挖, 工程结构施工, 恢复管线和覆土。从施工步骤的内容上看: 围护结构部分是地铁站实施的第一个步骤, 它在工程建设中起着至关重要的作用, 其方案确定的合理与否将直接影响到明挖法施工的成败, 因此根据不同现场情况和其地质条件来选定与之相适用的围护结构方案, 这样才能确保地铁工程安全, 经济有序的进行。 2 主体围护结构方案的确定 地铁工程中常用的围护结构有: 排桩围护结构, 地下连续墙围护结构和土钉围护结构。当基坑较线5 米以内及侧压力较小时,一般不设置水平支撑构件。当基坑较深时, 在围护结构坑内侧就需要设置多层多道水平支撑构件, 其目的是为了降低围护结构的水平变位。 排桩围护结构是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。排桩围护结构特点是整体性差, 但施工方便, 投资小, 工程造价低。它适用于边坡稳定性好, 变形小及地下水位较低的地质条件。由于其防水防渗性能差,地铁工程采用排桩围护结构时, 一般采用坑外降水的方法来降地下水, 其排水费用较大。 地下连续墙结构: 是用机械施工方法成槽浇灌, 钢筋混凝土形成的地下墙体, 其墙厚应根据基坑深度和侧土 压力的大小来确定, 常用为800￣1200mm 厚。其特点是: 整体性好, 刚度大, 对周围建筑结构的安全性影响小, 防水抗渗性能良好。它不仅适用于软弱流动性能较大的土质, 同时还适于多种不同情况的地质条件, 但其造价高, 投资大。由于其结构的防水防渗性能好, 采用此结构做围护结构时, 一般用坑内降水法降地下水, 其降水费用相对低。 土钉墙结构: 是在基坑开挖过程中, 将土钉置入原状土体中, 并在支护面上喷射钢筋混凝土面层, 通过土钉、土体和喷射的混凝土面层的共同作用形成的结构。这种结构适用于浅基坑地下水位以上或经过人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。其结构特点是提高土体的整体稳定性, 边开挖边支护, 不占用独立工期, 施工安全快捷。设备简单, 操作方便, 造价低。 五里河站由于其施工场地开阔, 地下土质以砂层为主, 其土质稳定性好, 变形小, 但此站距离浑河近地下水位高, 如果采用排桩围护结构坑外降水方案降水量过大, 降水费用太高, 且该站地铁的标准段基坑深度为32.45m, 基坑较深。故采用防水性能较好的地下连续墙围护结构较排桩结构而言能更安全合理, 降水方式为坑内降水。由于车站基坑较深, 其坑上围护墙上设置了六道水平支撑杆件, 以防边坡侧壁位移过大, 影响主体结构的正常施工。基坑情况见图一。
地下连续墙设计计算书
目录 一工程概况................................................................................................................................ - 1 - 二工程地质条件........................................................................................................................ - 1 - 三支护方案选型........................................................................................................................ - 1 - 四地下连续墙结构设计............................................................................................................ - 2 - 1 确定荷载，计算土压力：............................................................................................ - 2 - γ，平均粘聚力c，平均内摩檫角?..... - 2 - 1.1计算○1○2○3○4○5○6层土的平均重度 1.2 计算地下连续墙嵌固深度................................................................................... - 2 - 1.3 主动土压力与水土总压力计算........................................................................... - 3 - 2 地下连续墙稳定性验算................................................................................................ - 5 - 2.1 抗隆起稳定性验算............................................................................................... - 5 - 2.2基坑的抗渗流稳定性验算.................................................................................... - 6 - 3 地下连续墙静力计算.................................................................................................... - 7 - 3.1 山肩邦男法........................................................................................................... - 7 - 3.2开挖计算................................................................................................................ - 9 - 4 地下连续墙配筋.......................................................................................................... - 11 - 4.1 配筋计算............................................................................................................. - 11 - 4.2 截面承载力计算................................................................................................ - 12 - 参考文献.................................................................................................................................... - 12 -
地下连续墙侧向变形影响因素分析
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(2), 124-131 Published Online March 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/8b14696674.html,/journal/hjce https://https://www.360docs.net/doc/8b14696674.html,/10.12677/hjce.2018.72016 Analysis of Influencing Factors of Lateral Deformation of Underground Continuous Wall Jie Yuan, Xun Wu, Qiuwang Peng, Jianping Chen Guangzhou University, Guangzhou Guangdong Received: Feb. 16th, 2018; accepted: Mar. 2nd, 2018; published: Mar. 9th, 2018 Abstract ABAQUS finite element software is used to analyze the effects of soil properties and surrounding soil overload on the lateral deformation of underground continuous wall. In the analysis we used single factor sensitive analysis, that is, other factors remain unchanged and only a single factor is changed for analysis. The results show that: 1) The change of the soil properties has a great influ-ence on the lateral deformation of the underground continuous wall. The change of the soil prop-erties above the substrate does not cause the lateral deformation of the wall to change; it mainly changes the size of the lateral displacement of the wall. 2) The surrounding load of the foundation pit has a great influence on the lateral deformation of the wall, especially for the underground continuous wall without supporting in the wall crown. The existence of overload makes the lateral displacement of the wall increase, and also changes the form of the lateral deformation of the wall. Keywords Underground Continuous Wall, Lateral Deformation, Finite Element 地下连续墙侧向变形影响因素分析 袁杰，吴勋，彭秋旺，陈建平 广州大学，广东广州 收稿日期：2018年2月16日；录用日期：2018年3月2日；发布日期：2018年3月9日 摘要 利用ABAQUS有限元软件分析土体性质、周边土体超载两个因素对地下连续墙侧向变形的影响。在分析