地下连续墙施工工法

2.如果施工方法不当或施工地质条件特殊， 可能出现相邻墙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 其它方法所用的费用要高些。
4.在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。
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地下连续墙分类
1.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（回填砾石、 粘土和水泥三合土）；⑦后张预应力地下连续墙； ⑧钢制地下连续墙。 2.按成墙方式可分为： ➢ ①桩排式；②壁板式；③桩壁组合式。 3.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）墙； ④作为基础用的地下连续墙。 4.按开挖情况可分为： ➢ ①地下连续墙（开挖）；②地下防渗墙（不开挖） 目前我国应用最多的是：现浇钢筋混凝土、墙壁板式 用作临时挡土墙的地下连续墙
短每道工序的施工时间，应减小槽段的长度
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2. 槽段平面形状和接头位置
• 作为深基坑的围护结构或地下构筑物外墙 的地下连续墙，一般多为纵向连续一字形。 但为增加地下连续墙的抗挠曲刚度，也可 采用L形、T形及多边形，墙身还可设计成 格栅形。
• 划分单元槽段应十分注意槽段之间的接头 位置的合理设置，一般应避免接头设在转 角处及地下连续墙与内部结构的连接处， 以保证地下连续墙有较好的整体性。
➢ （3）工地具备的起重机能力：根据工地所具备的起重机 能力是否能方便地起吊钢筋笼等重物，决定槽段长度。
➢ （4）单位时间内供应混凝土的能力：通常可规定每槽段 长度内全部混凝土量，须在4小时内灌筑完毕。即
➢ （5）工地所具备的稳定液槽容积：稳定液槽的容积一般 应是每一槽段容积的2倍。
➢ 6）工地占用的场地面积以及能够连续作业的时间：为缩
Fe2O3 1.52 2.57 2.15
CaO 1.49 0.96 2.21
MgO 2.09 0.19 2.57
细度（目/mm2） 300 260 260
硅铝率 5.1 3.6 3.4
注：硅铝率=SiO2/(aL2O3+Fe2O3)。 硅铝率≥4称为膨润土，≤4称高岭土。
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3.控制泥浆性能的指标
筑导墙 组装挖槽机
挖槽
吸泥 清底
机架就位
吊接 头箱
放钢 筋笼
插入 导管
浇筑 混凝土
拔出接头管(箱)
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二.成槽阶段
（一）导墙施工
• 地下连续墙成槽前先要构筑导墙，导墙是 建造地下连续墙必不可少的临时构造物， 再施工期间，导墙经常承受钢筋笼、浇注 砼用的导管、钻机等静、动荷载的作用， 因而必须认真设计和施工，才能进行地下 连续墙的正式施工。
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3. 挖槽机械和槽段开挖
地下连续墙施工挖槽机械是在地面操作， 穿过泥浆向地下深处开挖一条预定断面槽 深的工程机械。由于地质条件不同，断面 深度不同，技术要求不同，应根据不同要 求选择合适的挖槽机械。
目前我国在施工中应用较多的是： ➢吊索式或导杆式（蚌式）抓斗机 ➢钻抓斗式挖槽机 ➢多头钻机
目前地下连续墙的最大开挖深度为140 m，最薄的
地下连续墙厚度为20cm
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地下连续墙的应用
1.水利水电、露天矿山和尾矿坝（池）和环保工程的 防渗墙
2.建筑物地下室（基坑）
3.地下构筑物（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）。 4.市政 管沟和涵洞
外侧可以不用模板，将土壁作为侧模直接浇注砼； ➢ ⑥浇注导墙砼并养生； ➢ ⑦拆除模板并设置横撑； ➢ ⑧回填导墙外侧空隙并碾压密实
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4.导墙的构造要求
➢ 导墙一般采用C20混凝土浇筑，配筋通常为 φ12~φ14@200 ，水平钢筋连接成整体
➢ 导墙厚度150-200mm，墙趾≥200mm，墙深1.02.0m
2020/9/17
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地下连续墙的历史
地下连续墙开挖技术起源于欧洲，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发展而来
槽段长度的选择，不能小于钻机长度，越长越好，可以减
少地下墙的接头数，以提高地下连续墙防水性能和整体 性。实际长度的确定，一般应考虑以下的因素：
➢ （1）地质情况的好坏：地层很不稳定时，为防止沟槽壁 面坍塌，应减少槽段长度，以缩短造孔时间。
➢ （2）周围环境：假使近旁有高大建筑物或较大的地面荷
载时，为确保沟槽的稳定，应缩减槽段长度，缩短槽壁 暴露时间。
➢ (4).pH值: 施工中泥浆受水泥、地下水和土壤中的钙离子 等金属阳离子污染，泥浆会失去悬液性质，产生凝絮化， 起pH值升高。一般对新泥浆要求pH值为8~9，对使用中 泥浆控制在11以内。
➢ (5).稳定性: 检验泥浆本身的悬液结构和稳定性的指标。
➢ 10:23 (6).含砂量: 采用含砂量测定器测定。
➢ (3).失水量和泥皮性质: 控制泥浆的失水量和使泥浆具有产 生良好的泥皮的性质，是泥浆护壁作用的重要因素。通常 对于新制泥浆要求失水量在10c.c./30分钟以下，泥皮要 求致密坚韧，厚度不大于1mm。对循环使用中的泥浆， 由于土砂颗粒的混入土及地下水中的钙离子等污染，性能 会渐渐恶化，但要求控制在200c.c./30分钟及2mm以下。
（1）施工现场情况调查 （2）水文地质情况调查 （3）制定施工方案
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施工工艺流程
a)
b)
c)
d) 10:23
e)
f)
g) 23
循环 泥浆
制备 泥浆
沉淀 池1
沉淀 池2
旋流器 振动筛
排渣
泥
补
渣
进
输入
开挖 排
泥
泥浆
补浆 除
浆
泥浆排放 或处理
钢筋笼 制作
浇灌机 架就位
泥浆 排除
挖导沟 铺设轨道
(3). 重物支承台
➢ 施工期间，承受钢筋笼、灌筑混凝土用的导管、接头管以及其 它施工机械的静、动荷载。
(4).存蓄泥浆
➢ 导墙内存蓄泥浆，为保证槽壁的稳定，要使泥浆液面始终保持 高于地下水位一定的高度。大多数规定为1.25~2.0m。上海地 区施工经验，使泥浆液面保持高于地下水位1.0m，一般也能 满足要求。
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4. 泥浆的工作状态
泥浆的工作状态可分为：
• 静置式、正循环式和反循环式。
• 在正循环和反循环中都以泥浆作为挖掘土砂的 懈怠媒质，借泥浆流动将挖掘土砂运出槽外。
比较项目 携带土砂的泥浆的上升通道 携带土砂的泥浆的上升速度
槽内泥浆情况 成槽结束后槽内残留土砂量
槽内泥浆密度 槽底沉渣
反循环式 管道内 快 清洁 少 小 少
➢ 1).密度: 泥浆密度取决于泥浆设计配合比中的固体（膨润 土）物质的含量。我国采用膨润土拌制的泥浆的密度通常 为1.03~1.045。
➢ (2). 粘度: 泥浆的粘度采用漏斗粘度计测定。我国常用 500/700方法，即用700ml容量的漏斗粘度计装满泥浆， 测定从下口漏出500ml所需的时间（秒），作为泥浆的粘 度指标。粘度指标控制范围为19~30秒，
长钻具的使用时间
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2.泥浆的成分
制作工艺： ➢ 制备泥浆 、自成泥浆 、半自成泥浆 成分： ➢ 膨润土泥浆、聚合物泥浆、CMC泥浆及盐水泥浆。
产地 吉林九台 浙江临安 南京龙泉
SiO2 75.46 64.09 61.75
膨润土等矿物成分（%）
Al2O3 13.23 15.21 15.68
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地下连续墙施工技术
地下连续墙施工：在地面上采用专用挖槽 机械设备，按一个单元槽段长度(一般 6~8m)，沿着深基础或地下构筑物周边轴 线，利用膨润土泥浆护壁开挖深槽
地下连续墙施工过程主要划分为三个阶段： ➢准备工作阶段 ➢成槽阶段 ➢浇筑混凝土阶段。
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一.准备工作阶段
正循环式 整个槽段
慢 混有土砂
多 大 多
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（三） 槽段开挖
✓开挖槽段是地下连续墙施工中的重要环节， 约占工期的一半，挖槽精度又决定了墙体 制作精度，所以是决定施工进度和质量的 关键工序。地下连续墙通常是分段施工的， 每一段称为一个槽段，一个槽段是一次混 凝土浇筑单位。
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1. 槽段长度的确定
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技术
1959年日本引进，现在日本在此技术上最为发达， 已经累计建成了1500万m2以上
1958年我国应用于水利工程大坝防渗墙中，70年 代起用于建筑工程，近几年在地下等工程广泛应用
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2、导墙形式
形 —— 适用于较差土层 形 —— 适用于较好土层 ] [ 形 —— 适用于较差土层
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2.导墙的 形式
导墙一般采用 现浇钢筋混 凝土结构， 也有钢制的 或预制钢筋 混凝土的装 配式结构。
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3.导墙的施工顺序
➢ ①平整场地； ➢ ②测量定位； ➢ ③挖槽及处理弃土； ➢ ④绑扎钢筋： ➢ ⑤支立导墙模板，为了不松动背后的土体，导墙
➢ 导墙应高压地面100mm
➢ 地下墙两侧导墙内表面之间的净距，应比地下连 续墙厚度略宽，一般为40mm左右。导墙顶面应 高于地面100mm左右，以防雨水流入槽内稀释及 污染泥浆。
➢ 现浇钢筋混凝土导墙拆模以后，应沿纵向每隔1m 左右设上、下两道木支撑，将两片导墙支撑起来， 在导墙的混凝土达到设计强度之前，禁止任何重 型机械和运输设备在旁边行驶，以防导墙受压变 形。
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成槽机械
成槽机械
挖斗式
冲击式
回旋式
蚌式抓斗
铲斗
冲击式
凿刨式
多头钻
铣削式
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成槽机械
1 挖斗式
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蚌式挖斗
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1）吊索式或导杆式 （蚌式）抓斗机
• 用于开挖墙厚 450~1200mm，深 50m，土的标贯值 ≤50的地下连续墙。 蚌式抓斗通常以钢索 操作斗体上下和开闭， 即索式抓斗。用导杆 使抓斗上下，并通过 液压开闭斗体，即导 杆式抓斗。为提高挖 槽垂直精度，可在抓 斗的两个侧面安装导 向板，也称导板抓斗
5.盾构等工程的竖井 6.泵站、水池 7.码头、护案和干船坞 8.地下油库和仓库 9.各种深基础和桩基
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地下连续墙的定义
地下连续墙：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。
透水性很低的泥皮，有助于维护土壁的稳定性。
(2).携渣
➢ 泥浆具有较高的粘性，能在挖槽过程中将土渣悬浮起 来。可使钻头时刻钻进新鲜土层，避免土渣堆积在工 作面上影响挖槽效率，又便于土渣随同泥浆排出槽外。
(3).冷却机具和切土滑润
➢ 泥浆既可降低钻具因连续冲击或回钻而上升的温度， 又可减轻钻具的磨损消耗，有利于提高挖槽效率并延
7.可用作刚性基础，取代桩、沉井、沉箱受力
8. 作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物防渗结构
9.占地少，充分利用建筑红线以内有限的地面和空间
10.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高
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地下连续墙缺点
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。
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（二）泥浆护壁
✓地下连续墙的深槽是在下进行挖掘的。 ✓泥浆的费用占工程费用的一定比例 ✓泥浆材料选用要因地制宜，就地取材
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泥浆制备工厂
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泥浆池
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1.泥浆的作用
(1).护壁
➢ 泥浆具有一定的密度，在槽内对槽壁有一定的静水压 力，相当于一种液体支撑。泥浆能渗入土壁形成一层
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地下连续墙优点
1.施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。
2.墙体刚度大，可承受很大的土压力，安全可靠。
3.防渗性能好，
4.可以贴近施工。使我们可以紧贴原有建筑物建造地 下连续墙
5.可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大，易于设置 埋设件，很适合于逆做法施工
6.适用于多种地基条件
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导墙采用小钢模
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Fra Baidu bibliotek 10:23
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导墙回填土
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1.导墙的作用
(1).作为测量的基准
➢ 导墙与地下墙中心相一致，规定了沟槽的位置走向，可作为量 测挖槽标高、垂直度的基准，导墙顶面又作为机架式挖土机械 导向钢轨的架设定位。
(2). 挡土作用
➢ 由于地表土层受地面超载影响，容易塌陷，导墙起到挡土作用。 为防止导墙在侧向土压力作用下产生位移，一般应在导墙内侧 每隔1~2m架设上下两道木支撑。