什么是地下连续墙?关于地下连续墙的详细介绍

创闻科学2020-11-17 12:26:55

地下连续墙是一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺。利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

概述

在地面以下用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护而构筑的连续墙体。地下连续墙是在地面上利用特制的成槽机械,沿着开挖工程的周边(例如地下结构的边墙),在泥浆(又称稳定液,如膨润土泥浆)护壁的情况下进行开挖,形成一定长度的沟槽,再将制作好的钢筋笼放入槽段内,采用导管法进行水下混凝土浇注,形成一个单元的墙段,各墙段之间采用特定的接头方式(如用接头管或接头箱做成的接头)相互连接,形成一道连续的地下钢筋混凝土墙。地下连续墙围护结构呈封闭状,则在基坑开挖后,加上支撑或锚杆系统,就可以挡土和止水,便利了主体结构的施工,目前一般将地下连续墙作为建筑的承重结构部分。

主要分类

地下连续墙按其填筑的材料,分为土质墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙(又有现浇和预制之分)和组合墙(预制钢筋混凝土墙板和现浇的混凝土的组合,或预制钢筋混凝土墙板和自凝水泥膨润土泥浆的组合);按其成墙方式,分为排桩式、壁板式、桩壁组合式;按其用途分为临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼作临时挡土墙的地下连续墙、用作多边形基础兼作墙体的地下连续墙。

所谓排桩式地下连续墙实际上就是把钻孔灌注桩并排连接所形成的地下连续墙。其施工工艺等与钻孔灌注桩相同。壁式连续墙指在专用挖槽机械挖成的狭长槽段中(一般充满护壁泥浆),现浇钢筋混凝土而成的平面形墙,各幅墙体之间用锁结管或钢筋钢板搭接,连接成整体。

预制钢筋混凝土连续墙是在挖好的沟槽内,相互连续地依次插入预制的钢筋混凝土墙板,然后用特殊的固化泥浆将其固定在沟槽内而成的。这种固化泥浆所固有的固化性能为:成槽时充满沟槽以维持槽壁的稳定性,但不能对挖槽造成障碍,也不允许妨碍预制墙板的插入。待预制墙板安装就位后,沟内泥浆逐渐硬化,但在下一个相邻槽段开挖时,不能过硬以致妨碍成槽作业。也就是说,经过一定时间后,随着固化泥浆强度的逐渐增加,才能将墙板固定在槽内。由此可知,预制地下连续墙成败的关键是对固化泥浆的管理,这是法国Soletanche公司的专利。

施工方法

以现浇钢筋混凝土壁板式连续墙为例,采用逐段施工方法,且周而复始地进行,每段的施工方法大致可分为5步,如图1所示。

(1)利用专用挖槽机械开挖地下连续墙槽段,在进行挖槽过程中,沟槽内始终充满泥浆,以保证槽壁的稳定;

(2)当槽段开挖完成后,在沟槽两端放入接头管(又称锁口管);

(3)将事先加工好的钢筋笼插入槽段内,下沉到设计高度。当钢筋笼太长,一次吊沉有困难时,须将钢筋笼分段焊接,逐段下沉;

(4)待插入用于水下灌注混凝土的导管后,即可进行混凝土灌注;

(5)待混凝土初凝后,及时拔去接头管。这样,便形成一个单元的地下连续墙。

工艺优缺点

地下连续墙工艺具有如下优点:

(1)墙体刚度大、整体性好,因而既可用于基坑围护也可用于主体结构;

(2)适用各种地质条件。目前在我国除岩溶地区和承压水头很高的砂砾层难以采用外,在其它各种土质中皆可应用。在一些复杂的条件下,它几乎成为唯一可采用的有效的施工方法;

(3)可减少工程施工时对环境的影响。地下连续墙施工时,震动小,噪音低;对周围相邻的工程结构和地下管线的影响较小,对沉降和位移较易控制;

(4)可进行逆筑法施工,有利于加快施工速度,降低工程造价。

但是地下连续墙施工方法也有一些不足之处,主要表现在:

(1)对泥浆废液的处理,不但会增加工程费用,而且如果泥水分离技术不完善或处理不当,会造成新的环境污染;

(2)槽壁坍塌问题。如地下水位急剧上升,护壁泥浆液面急剧下降,土层中有软弱疏松的砂性夹层,泥浆的性质不符合要求或已经变质,施工管理不善等均可能引起槽壁坍塌,引起邻近地面沉降,危害邻近工程结构和地下管线的安全。同时也可能使墙体混凝土体积超方,墙面粗糙和结构尺寸超出允许界限;

(3)地下连续墙如果仅用作施工时的临时挡土结构,则造价可能较高,不够经济。

一般来说,当在软土地质条件下基坑开挖深度大于10m,基坑周围建筑或地下管线对位移和沉降要求较高,或用作主体结构的一部分,或采用逆筑法施工时,可采用地下连续墙。