第二節(jié) 地下連續(xù)墻一、 地下連續(xù)墻的基本概念（一）地下連續(xù)墻施工工藝原理 地下連續(xù)墻施工工藝，是在工程開挖土方之前，用特制的挖槽機(jī)械在泥漿(又稱觸變泥漿、安定液、穩(wěn)定液等)護(hù)壁的情況下每次開挖一定長(zhǎng)度(一個(gè)單元槽段)的溝槽，待開挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉淀下來的泥渣后，把地面上加工好的鋼筋骨架(一般稱為鋼筋籠)用起重機(jī)械吊放入充滿泥漿的溝槽內(nèi)，用導(dǎo)管向溝槽內(nèi)澆筑混凝土。混凝土由溝槽底部開始逐漸向上澆筑，并將泥漿置換出來，待混凝土澆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，一個(gè)單元槽段即施工完畢。各個(gè)單元槽段之間由特制的接頭連接，形成連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。若地下連續(xù)墻為封閉狀，則基坑開挖后，地下連續(xù)墻既可擋土又可防水，為地下工程施工提供條件。地下連續(xù)墻也可以作為建筑的外墻承重結(jié)構(gòu)，兩墻合一，則大大提高了施工的經(jīng)濟(jì)效益。在某些條件下，地下連續(xù)墻與“逆作法”技術(shù)共同使用是深基礎(chǔ)很有效的施工方法，會(huì)大大提高施工的工效。（二）地下連續(xù)墻的適用范圍地下連續(xù)墻施工起始于50年代的意大利，目前已成為地下工程和深基礎(chǔ)施工中的有效施工方法。我國(guó)的一些重大地下工程和深基礎(chǔ)工程是利用地下連續(xù)墻工藝完成的，取得了很好的效果。如廣州白天鵝賓館、廣州花園飯店、上海電信大樓、上海國(guó)際貿(mào)易中心、新上海國(guó)際大廈、金茂大廈、北京王府井賓館等高層建筑深基礎(chǔ)工程中都應(yīng)用了地下連續(xù)墻。我國(guó)目前施工的地下連續(xù)墻。最深的達(dá)65.4m，最厚的達(dá)1.30m，最薄的為0.45m。國(guó)外施工的地下連續(xù)墻，最深的已達(dá)131m，垂直精度可達(dá)12000。從地下連續(xù)墻的功能看有的地下連續(xù)墻單純用作支護(hù)結(jié)構(gòu)，有的既作支護(hù)結(jié)構(gòu)又作為地下室結(jié)構(gòu)外墻。上海88層的金茂大廈，其地下連續(xù)墻厚1m，既作支護(hù)結(jié)構(gòu)又作為地下室結(jié)構(gòu)外墻，收到了很好的效果。 地下連續(xù)墻施工工藝所以能得到推廣，主要是因?yàn)樗邢率鰞?yōu)點(diǎn)： (1)適用于各種土質(zhì)。在我國(guó)目前除巖溶地區(qū)和承壓水頭很高的砂礫層必須結(jié)合采用其他輔助措施外，在其他各種土質(zhì)中皆可應(yīng)用地下連續(xù)墻。 (2)施工時(shí)振動(dòng)小、噪音低，除了產(chǎn)生較多泥漿外，對(duì)環(huán)境影響相對(duì)較少。 (3)在建筑物、構(gòu)筑物密集地區(qū)可以施工，對(duì)鄰近的結(jié)構(gòu)和地下設(shè)施沒有什么影響。國(guó)外在距離已有建筑物基礎(chǔ)幾厘米處就可進(jìn)行地下連續(xù)墻施工。這是由于地下連續(xù)墻的剛度比一般的支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度大得多，能承受較大的側(cè)向壓力，在基坑開挖時(shí)，由于其變形小，因而周圍地面的沉降少，不會(huì)或較少危害鄰近的建筑物或構(gòu)筑物。 (4)可在各種復(fù)雜條件下進(jìn)行施工。如已經(jīng)塌落的美國(guó)110層的世界貿(mào)易中心大廈的地基，為哈得遜河河岸，地下埋有碼頭、垃圾等，且地下水位較高，采用地下連續(xù)墻對(duì)此工程來說是一種適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)。 (5)防滲性能好。地下連續(xù)墻的防滲性能好，能抵擋較高的水頭壓力，除特殊情況外，施工時(shí)基坑外不再需要降低地下水位。 (6)可用于“逆筑法”施工。將地下連續(xù)墻方法與“逆筑法”結(jié)合，就形成一種深基礎(chǔ)和多層地下室施工的有效方法，地下部分可以自上而下施工，這方面我國(guó)已有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。 但是，地下連續(xù)墻施工法亦有其不足之處，比如地下連續(xù)墻如只是施工期間用作支護(hù)結(jié)構(gòu)，則造價(jià)可能稍高，不夠經(jīng)濟(jì)，如能將其用作建筑物的承重結(jié)構(gòu)，則可解決造價(jià)高的問題。如果施工現(xiàn)場(chǎng)管理不善，會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)潮濕和泥濘，且需對(duì)廢泥漿進(jìn)行處理；現(xiàn)澆的地下連續(xù)墻的墻面雖可保證一定的垂直度但不夠光滑，如對(duì)墻面的光滑度要求較高，尚需加工處理或另作襯壁。地下連續(xù)墻主要用于：建筑物的地下室、地下停車場(chǎng)、地下街道、地下鐵道、地下道路、泵站、地下變電站和電站、盾構(gòu)等工程的豎井、擋土墻、防滲墻、地下油庫、各種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等。二、 地下連續(xù)墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算（一）荷載用作支護(hù)結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻，作用于其上的荷載主要是土壓力、水壓力和地面荷載引起的附加荷載。若地下連續(xù)墻用作永久結(jié)構(gòu)，還有上部結(jié)構(gòu)傳來的垂直力、水平力和彎矩等。作用于地下連續(xù)墻主動(dòng)側(cè)的土壓力值，與墻體剛度、支撐情況及加設(shè)方式、土方開挖方法等有關(guān)。當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻的厚度較小，開挖土方后加設(shè)的支撐較少、較弱，其變形較大，主動(dòng)側(cè)的土壓力可按朗肯土壓力公式計(jì)算。我國(guó)有關(guān)的設(shè)計(jì)單位曾對(duì)地下連續(xù)墻的土壓力進(jìn)行過原體觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)位移與墻高的比值H達(dá)到1一8時(shí)，在墻的主動(dòng)側(cè)，其土壓力值將基本上達(dá)到朗肯土壓力公式計(jì)算的土壓力值。所以，當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻的變形較大時(shí)，用其計(jì)算主動(dòng)土壓力基本能反映實(shí)際情況。對(duì)于剛度較大，且設(shè)有多層支撐或錨桿的地下連續(xù)墻，由于開挖后變形較小，其主動(dòng)側(cè)的土壓力值往往更接近于靜止土壓力。如日本的建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中既做如此規(guī)定。至于地下連續(xù)墻被動(dòng)側(cè)的土壓力就更加復(fù)雜。由于產(chǎn)生被動(dòng)土壓力所需的位移(我國(guó)實(shí)測(cè)位移與墻高比值H需達(dá)到1一5才會(huì)達(dá)到被動(dòng)土壓力值)往往為設(shè)計(jì)和使用所不允許，即在正常使用情況下，基坑底面以下的被動(dòng)區(qū)，地下連續(xù)墻不允許產(chǎn)生使靜止土壓力全部變?yōu)楸粍?dòng)土壓力的位移。因而，地下連續(xù)墻被動(dòng)側(cè)的土壓力也就小于被動(dòng)土壓力值。目前，我國(guó)計(jì)算地下連續(xù)墻多采用豎向彈性地基梁(或板)的基床系數(shù)法，即把地下連續(xù)墻入土部分視作彈性地基梁，采用文克爾假定計(jì)算，基床系數(shù)沿深度變化。（二）內(nèi)力計(jì)算作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻，其內(nèi)力計(jì)算方法國(guó)內(nèi)采用的有：彈性法、塑性法、彈塑性法、經(jīng)驗(yàn)法和有限元法。根據(jù)我國(guó)的情況，對(duì)設(shè)有支撐的地下連續(xù)墻，可采用豎向彈性地基梁(或板)的基床系數(shù)法(m法)和彈性線法。應(yīng)優(yōu)先采用前者，對(duì)一般性工程或墻體剛度不大時(shí)，亦可采用彈性線法。此外有限元法，亦可用于地下連續(xù)墻的內(nèi)力計(jì)算。用豎向彈性地基梁的基床系數(shù)法計(jì)算時(shí)，假定墻體頂部的水平力H、彎矩M及分布荷載q1和q2作用下，產(chǎn)生彈性彎曲變形，坑底面以下地基土產(chǎn)生彈性抗力，整個(gè)墻體繞坑底面以下某點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)(圖4-2-1 )、在O點(diǎn)上下地基土的彈性抗力的方向相反。圖 4-2-1 豎向彈性地基梁基床系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)圖地下連續(xù)墻視為埋入地基土中的彈性桿件，假定其基床系數(shù)在坑底處為零，隨深度成正比增加。當(dāng)2h2.5時(shí)，假定墻體剛度為無限大，按剛性基礎(chǔ)計(jì)算；當(dāng)2h2.5時(shí)，按彈性基礎(chǔ)計(jì)算，其中變形系數(shù) 2= (4-2-1)式中 m地基土的比例系數(shù)，有表可查，參閱有關(guān)地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)與施工規(guī)程。如流塑粘土，液性指數(shù)ILl，地面處最大位移達(dá)6mm時(shí)，m300-500； E地下連續(xù)墻混凝土的彈性模量； J地下連續(xù)墻的截面慣性矩； b地下連續(xù)墻的計(jì)算寬度(一般取b1m)。 根據(jù)彈性梁的撓曲微分方程，可得坑底以下墻體的表達(dá)式為： （4-2-2） 解上述微分方程，可得各截面處的彎矩和剪力。如地下連續(xù)墻上有支撐或拉錨時(shí)，如圖4-2-2所示。則先根據(jù)支點(diǎn)處水平變形等于零，用力法求出支撐或拉錨的內(nèi)力Ra、Rb、Rc。再將支撐(拉錨)內(nèi)力Ra、Rb、Rc作為集中荷載作用在墻上，然后用上述方法計(jì)算墻的內(nèi)力和變形。圖4-2-2 有支撐（拉錨）的地下連續(xù)墻計(jì)算簡(jiǎn)圖如土方分層開挖并分層及時(shí)安設(shè)支撐，則需根據(jù)實(shí)際分層挖土情況，分別用上述方法對(duì)各個(gè)工況進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-2-3所示。如拆除支撐的方案已定，還需計(jì)算各拆撐工況的內(nèi)力。 圖4-2-3 分層挖土和安設(shè)支撐時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）分層挖土和支撐安設(shè)圖；（b）地下連續(xù)墻為懸臂墻；（c）地下連續(xù)墻為單支撐的墻；（d）地下連續(xù)墻為兩個(gè)支撐的墻（三）沉降計(jì)算作為支護(hù)結(jié)構(gòu)使用的地下連續(xù)墻，一般不需進(jìn)行沉降計(jì)算。如果要計(jì)算，則可按下述方法進(jìn)行。地下連續(xù)墻的底端為承受荷載的作用面，假定該作用面內(nèi)的荷載為均布。在此均布荷載q作用下產(chǎn)生的土中應(yīng)力的豎向分量，按下式計(jì)算： (4-2-3)式中 z墻底端長(zhǎng)方形荷載面角點(diǎn)下離荷載面深Z(m)處的豎向應(yīng)力(kNm2)； m、n墻底端長(zhǎng)方形荷載面的兩個(gè)邊長(zhǎng)與Z之比。沉降量按下式計(jì)算： s (4-2-4)式中s沉降量(cm)； z荷載作用的深度(cm)； e1應(yīng)力等于1z時(shí)土的孔隙比； e2應(yīng)力等于 2z時(shí)土的孔隙比； 1z用式(34)算得的地下連續(xù)墻修建前z處的有效應(yīng)力(kNm2)； 2z用式(34)算得的地下連續(xù)墻修建后z處的有效應(yīng)力(kNm2)。（四）構(gòu)造處理 I混凝土強(qiáng)度及保護(hù)層 現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，其設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20，考慮到在泥漿中澆筑，施工時(shí)要求提高到不得低于C25。水泥用量不得少于370kgm3，水灰比不大于0.6，坍落度宜為180-210mm。混凝土保護(hù)層厚度，根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、骨料粒徑、施工條件及工程和水文地質(zhì)條件而定。根據(jù)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻是在泥漿中澆筑混凝土的特點(diǎn)，對(duì)于正式結(jié)構(gòu)其混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于70mm，對(duì)于用作支護(hù)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，則不應(yīng)小于40mm。 II接頭設(shè)計(jì) 總的來說地下連續(xù)墻的接頭分為兩大類：施工接頭和結(jié)構(gòu)接頭。施工接頭是澆筑地下連續(xù)墻時(shí)在墻的縱向連接兩相鄰單元墻段的接頭；結(jié)構(gòu)接頭是已竣工的地下連續(xù)墻在水平向與其他構(gòu)件(地下連續(xù)墻和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如梁、柱、墻、板等)相連接的接頭。 1施工接頭(縱向接頭) 確定槽段間接頭的構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下因素： （1）對(duì)下一單元槽段的成槽施工不會(huì)造成困難。 （2）不會(huì)造成混凝土從接頭下端及側(cè)面流入背面。 （3）能承受混凝土側(cè)壓力，不致嚴(yán)重變形。 （4）根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，傳遞單元槽段之間的應(yīng)力，并起到伸縮接頭的作用。 （5）槽段較深需將接頭管分段吊入時(shí)應(yīng)裝拆方便。 （6）在難以準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)定的泥漿中能夠較準(zhǔn)確的進(jìn)行施工。 （7）造價(jià)低廉。 常用的施工接頭有以下幾種：（1）接頭管(亦稱鎖口管)接頭。這是當(dāng)前地下連續(xù)墻施工應(yīng)用最多的一種施工接頭。施工時(shí)，待一個(gè)單元槽段土方挖好后，于槽段端部用吊車放入接頭管，然后吊放鋼筋籠并澆筑混凝土，待澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.05-0.20MPa時(shí)(一般在混凝土澆筑后35h，視氣溫而定)，開始用吊車或液壓頂升架提拔接頭管，上拔速度應(yīng)與混凝土澆筑速度、混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度相適應(yīng)，一般為24mh，應(yīng)在混凝土澆筑結(jié)束后8h以內(nèi)將接頭管全部拔出。接頭管直徑一般比墻厚小50mm，可根據(jù)需要分段接長(zhǎng)。接頭管拔出后，單元槽段的端部形成半圓形，繼續(xù)施工即形成兩相鄰單元槽段的接頭，它可以增強(qiáng)整體性和防水能力，其施工過程如圖4-2-4所示。此外，還有“注砂鋼管接頭工藝”等施工方法。圖4-2-4 接頭管接頭的施工順序（a）開挖槽段；（b）吊放接頭管和鋼筋籠；（c）澆筑混凝土；（d）拔出接頭管；（e）形成接頭1-導(dǎo)墻；2-已澆筑混凝土的單元槽段；3-開挖的槽段；4-未開挖的槽段；5-接頭管；6-鋼筋籠；7-正澆筑混凝土的單元槽段；8-接頭管拔出后的孔洞 （2）接頭箱接頭。接頭箱接頭可以使地下連續(xù)墻形成整體接頭，接頭的剛度較好。接頭箱接頭的施工方法與接頭管接頭相似，只是以接頭箱代替接頭管。一個(gè)單元槽段挖土結(jié)束后，吊放接頭箱，再吊放鋼筋籠。接頭箱在澆筑混凝土的一面是開口的，所以鋼筋籠端部的水平鋼筋可插入接頭箱內(nèi)。澆筑混凝土?xí)r，接頭箱的開口面被焊在鋼筋籠端部的鋼板封住，因而澆筑的混凝土不能進(jìn)入接頭箱?；炷脸跄螅c接頭管一樣逐步吊出接頭箱，待后一個(gè)單元槽段再澆筑混凝土?xí)r，由于兩相鄰單元槽段的水平鋼筋交錯(cuò)搭接，而形成整體接頭，其施工過程如圖4-2-5 所示。圖4-2-5 接頭箱接頭的施工順序（a）插入接頭箱；（b）吊放鋼筋籠；（c）澆筑混凝土；（d）吊出接頭管；（e）吊放后一槽段的鋼筋籠；（f）澆筑后一槽段的混凝土，形成整體接頭1-接頭箱；2-接頭管；3-焊在鋼筋籠上的鋼板此外，圖4-2-6所示用U形接頭管與滑板式接頭箱施工的鋼板接頭，是另一種整體式接頭的做法。這種整體式鋼板接頭是在兩相鄰單元槽段的交界處，利用U形接頭管放入開有方孔且焊有封頭鋼板的接頭鋼板，以增強(qiáng)接頭的整體性。接頭鋼板上開有大量方孔，其目的是為增強(qiáng)接頭鋼板與混凝土之間的粘結(jié)?；迨浇宇^箱的端部設(shè)有充氣的錦綸塑料管，用來密封止?jié){，防止新澆筑混凝土浸透。為了便于抽拔接頭箱，在接頭箱與封頭鋼板和U形接頭管接觸處皆設(shè)有聚四氟乙烯滑板。圖4-2-6 U形接頭管與滑板式接頭箱（a）U形接頭管；（b）滑板式接頭箱；1-接頭鋼板；2-封頭鋼板；3-滑板式接頭箱；4-U形接頭管；5-聚四氟乙烯滑板；6-錦綸塑料管施工這種鋼板接頭時(shí)，由于接頭箱與U形接頭管的長(zhǎng)度皆為按設(shè)計(jì)確定的定值，不能任意接長(zhǎng)，因此要求挖槽時(shí)嚴(yán)格控制槽底標(biāo)高。吊放U形接頭管時(shí)，要緊貼半圓形槽壁，且其下部一直插到槽底，勿將其上部擱置在導(dǎo)墻上。這種整體式鋼板接頭的施工過程如圖4-2-7所示。圖4-2-7 U形接頭管與滑板式接頭的施工順序（a）單元槽段成槽；（b）吊放U形接頭管；（c）吊放接頭鋼板和接頭箱；（d）吊放鋼筋籠；（e）澆筑混凝土；（f）拔出接頭箱；（g）拔出U形接頭管1-U形接頭管；2-接頭箱；3-接頭鋼板；4-封頭鋼板；5-鋼筋籠 （3）隔板式接頭。隔板式接頭按隔板的形狀分為平隔板、榫形隔板和V形隔板(圖4-2-8 )。由于隔板與槽壁之間難免有縫隙，為防止新澆筑的混凝土滲入，要在鋼筋籠的兩邊鋪貼維尼龍等化纖布?；w布可把單元槽段鋼筋籠全部罩住，也可以只有23m寬。要注意吊入鋼筋籠時(shí)不要損壞化纖布。圖4-2-8隔板式接頭（a）平隔板；（b）榫形隔板；（c）V形隔板1-正在施工槽段的鋼筋籠；2-已澆筑混凝土槽段的鋼筋籠；3-化纖布；4-鋼隔板；5-接頭鋼筋 帶有接頭鋼筋的榫形隔板式接頭，能使各單元墻段形成一個(gè)整體，是一種較好的接頭方式。但插人鋼筋籠較困難，且接頭處混凝土的流動(dòng)亦受到阻礙，施工時(shí)要特別加以注意。 2結(jié)構(gòu)接頭 地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樓板、柱、梁、底板等連接的結(jié)構(gòu)接頭，常用的有下列幾種： （1）預(yù)埋連接鋼筋法。預(yù)埋連續(xù)鋼筋是應(yīng)用最多的一種方法，它是在澆筑墻體混凝土之前，將加設(shè)的設(shè)計(jì)連接鋼筋彎折后預(yù)埋在地下連續(xù)墻內(nèi)，待內(nèi)部土體開挖后露出墻體時(shí)，鑿開預(yù)埋連接鋼筋處的墻面，將展出的預(yù)埋連接鋼筋彎成設(shè)計(jì)形狀，與后澆結(jié)構(gòu)的受力鋼筋連接(圖4-2-9 )。為便于施工，預(yù)埋的連接鋼筋的直徑不宜大于22mm，且彎折時(shí)加熱宜緩慢進(jìn)行，以免連接筋的強(qiáng)度降低過多?？紤]到連接處往往是結(jié)構(gòu)的薄弱處，設(shè)計(jì)時(shí)一般使連接筋有20的富余。（2）預(yù)埋連接鋼板法。這是一種鋼筋間接連接的接頭方式，在澆筑地下連續(xù)墻的混凝土之前，將預(yù)埋連接鋼板放入并與鋼筋籠固定。澆筑混凝土后鑿開墻面使預(yù)埋連接鋼板外露，用焊接方式將后澆結(jié)構(gòu)中的受力鋼筋與預(yù)埋連接鋼板焊接(圖4-2-10 )。施工時(shí)要注意保證預(yù)埋連接鋼板后面的混凝土飽滿。（3）預(yù)埋剪力連接件法。剪力連接件的形式有多種，但以不妨礙澆筑混凝土、承壓面大且形狀簡(jiǎn)單的為好(圖4-2-11 )。剪力連接件先預(yù)埋在地下連續(xù)墻內(nèi)，然后彎折出來與后澆結(jié)構(gòu)連接。圖4-2-9 預(yù)埋連接鋼筋法 圖4-2-10 預(yù)埋連接鋼板法 圖4-2-11 預(yù)埋剪力連接件法1-預(yù)埋的連接鋼筋；2-焊接法； 1-預(yù)埋的連接鋼板；2-焊接法； 1-預(yù)埋剪力連接件；2-地下連續(xù)墻；3-地下連續(xù)墻；4-后澆結(jié)構(gòu)中 3-地下連續(xù)墻；4-后澆結(jié)構(gòu)中 3-后澆結(jié)構(gòu)受力鋼筋； 5-后澆結(jié)構(gòu) 受力鋼筋；5-后澆結(jié)構(gòu)三、 地下連續(xù)墻施工 （一）施工前的準(zhǔn)備工作 I施工現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查 1有關(guān)機(jī)械進(jìn)場(chǎng)條件調(diào)查 除調(diào)查地形條件等之外，還需調(diào)查所要經(jīng)過的道路情況，尤其是道路寬度、坡度、彎道半徑、路面狀況和橋梁承載能力等，以便解決挖槽機(jī)械、重型機(jī)械等進(jìn)場(chǎng)的可能性。2有關(guān)給排水、供電條件的調(diào)查地下連續(xù)墻施工需要用大量的水，挖槽機(jī)械等亦需耗用一定的電力，因而需要調(diào)查現(xiàn)有的供水和供電條件(電壓、容量、引入現(xiàn)場(chǎng)的難易程度)，如現(xiàn)場(chǎng)暫時(shí)不具備，則要設(shè)法創(chuàng)造條件。地下連續(xù)墻施工時(shí)需用泥漿護(hù)壁，泥漿中又混有大量土碴，因此排出的水容易引起下水道堵塞和河流污染等公害，在這方面應(yīng)給予充分的注意。3有關(guān)現(xiàn)有建(構(gòu))筑物的調(diào)查當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻的位置靠近現(xiàn)有建(構(gòu))筑物時(shí)，要調(diào)查其結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)情況，還要了解其基礎(chǔ)埋置深度及其以下的土質(zhì)情況，以便確定地下連續(xù)墻的位置、槽段長(zhǎng)度、挖槽方法、墻體剛度及土體開挖后墻體的支撐等。同時(shí)還要研究現(xiàn)有建(構(gòu))筑物產(chǎn)生的側(cè)壓力是否會(huì)增大地下連續(xù)墻體的內(nèi)力和影響槽壁的穩(wěn)定性。4地下障礙物對(duì)地下連續(xù)墻施工影響的調(diào)查埋在地下的樁、廢棄的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物、混凝土塊體和各種管道等是地下連續(xù)墻施工時(shí)的主要障礙物。應(yīng)在開工前進(jìn)行詳細(xì)的勘查，并盡可能在地下連續(xù)墻施工之前加以排除，否則會(huì)給施工帶來很大的困難。5噪音、振動(dòng)與環(huán)境污染的調(diào)查防止噪音、水體、泥漿等造成環(huán)境污染。 II水文、地質(zhì)情況調(diào)查 確定鉆孔位置，鉆孔深度、深槽的開挖方法、決定單元槽段長(zhǎng)度、估計(jì)挖土效率、考慮護(hù)壁泥漿的配合比和循環(huán)工藝等，都與地質(zhì)情況密切有關(guān)。如深槽用鉆抓法施工，目前鉆導(dǎo)孔所用的工程潛水電鉆是正循環(huán)出土，當(dāng)遇到砂土或粉砂層時(shí)，要注意不要因鉆頭噴漿沖刷而使鉆孔直徑過大，或造成局部坍方，從而影響地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量。又如遇到卵石層，由于泥漿正循環(huán)出土不能帶出卵石而使其積聚于孔底，會(huì)造成不能繼續(xù)鉆孔的困難。 導(dǎo)板抓斗的挖槽效率也與地質(zhì)條件有關(guān)，由于在深槽內(nèi)挖土的工作自由面比地面上挖土少，工作條件差；另外抓斗在槽內(nèi)是靠自重切入土內(nèi)，以鋼索或液壓設(shè)備閉斗抓土，因此在土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)挖土的效率會(huì)降低，甚至?xí)?dǎo)致不能抓土。此外，地質(zhì)條件對(duì)于反循環(huán)出土的泥漿處理方法的選擇亦有很大關(guān)系。 槽壁的穩(wěn)定性也取決于土層的物理力學(xué)性質(zhì)、地下水位高低、泥漿質(zhì)量和單元槽段的長(zhǎng)度。在制訂施工方案時(shí)，為了驗(yàn)算槽壁的穩(wěn)定性，就需要了解各土層土的重力密度、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力c等物理力學(xué)指標(biāo)?；涌拥椎耐馏w穩(wěn)定亦和坑底以下土的物理力學(xué)指標(biāo)密切有關(guān)，在驗(yàn)算坑底隆起和管涌時(shí)，需要土的重力密度、土的單軸抗壓強(qiáng)度qu、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、地下水重力密度和地下水位高度等數(shù)據(jù)，這些都要求在進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)提供。地質(zhì)勘探中應(yīng)注意收集有關(guān)地下水的資料，如地下水位及水位變化情況、地下水流動(dòng)速度、承壓水層的分布與壓力大小，必要時(shí)還需對(duì)地下水的水質(zhì)進(jìn)行水質(zhì)分析。另外，在研究地下連續(xù)墻施工用泥漿向地層滲透是否會(huì)污染鄰近的水井等水源時(shí)，亦需利用土的滲透系數(shù)等指標(biāo)參數(shù)。根據(jù)上述分析可以清楚地看出，全面而正確地掌握施工地區(qū)的水文、地質(zhì)情況，對(duì)地下連續(xù)墻施工是十分重要的。（二）制訂地下連續(xù)墻的施工方案 在詳細(xì)研究了工程規(guī)模、質(zhì)量要求、水文地質(zhì)資料、現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境是否存在施工障礙和施工作業(yè)條件等之后，應(yīng)編制工程施工組織設(shè)計(jì)。地下連續(xù)墻的施工組織設(shè)計(jì)，一般應(yīng)包括下述內(nèi)容： （1）工程規(guī)模和特點(diǎn)，水文、地質(zhì)和周圍情況以及其他與施工有關(guān)條件的說明。 （2）挖掘機(jī)械等施工設(shè)備的選擇。 （3）導(dǎo)墻設(shè)計(jì)。 （4）單元槽段劃分及其施工順序。（5）預(yù)埋件和地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接的設(shè)計(jì)和施工詳圖。 （6）護(hù)壁泥漿的配合比、泥漿循環(huán)管路布置、泥漿處理和管理。 （7）廢泥漿和土碴的處理。 （8）鋼筋籠加工詳圖，鋼筋籠加工、運(yùn)輸和吊放所用的設(shè)備和方法。 （9）混凝土配合比設(shè)計(jì)，混凝土供應(yīng)和澆筑方法。 （10）動(dòng)力供應(yīng)和供水、排水設(shè)施。 （11）施工平面圖布置：包括挖掘機(jī)械運(yùn)行路線；挖掘機(jī)械和混凝土澆灌機(jī)架布置；出土運(yùn)輸路線和堆土處；泥漿制備和處理設(shè)備；鋼筋籠加工及堆放場(chǎng)地；混凝土攪拌站或混凝土運(yùn)輸路線；其他必要的臨時(shí)設(shè)施等。 （12）工程施工進(jìn)度計(jì)劃，材料及勞動(dòng)力等的供應(yīng)計(jì)劃。 （13）安全措施、質(zhì)量管理措施和技術(shù)組織措施等。（三）地下連續(xù)墻的施工工藝過程 地下連續(xù)墻按其填筑的材料，分為土質(zhì)墻、混凝土墻、鋼筋混凝土墻(又有現(xiàn)澆和預(yù)制之分)和組合墻(預(yù)制鋼筋混凝土墻板和現(xiàn)澆混凝土的組合，或預(yù)制鋼筋混凝土墻板和自凝水泥膨潤(rùn)土泥漿的組合)；按其成墻方式，分為樁排式、壁板式、樁壁組合式；按其用途分為臨時(shí)擋土墻、防滲墻、用作主體結(jié)構(gòu)一部分兼作臨時(shí)擋土墻的地下連續(xù)墻、用作多邊形基礎(chǔ)兼作墻體的地下連續(xù)墻。 目前，我國(guó)建筑工程中應(yīng)用最多的還是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土壁板式地下連續(xù)墻，多為臨時(shí)擋土墻，亦有用作主體結(jié)構(gòu)一部分同時(shí)又兼作臨時(shí)擋土墻的地下連續(xù)墻。在水利工程中有用作防滲墻的地下連續(xù)墻。對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁板式地下連續(xù)墻，其施工工藝過程通常如圖4-2-12 所示。其中修筑導(dǎo)墻、泥漿制備與處理、深槽挖掘、鋼筋籠制備與吊裝以及混凝土澆筑，是地下連續(xù)墻施工中主要的工序。挖導(dǎo)溝鋪設(shè)軌道筑導(dǎo)墻輸入泥漿挖深槽開挖過程補(bǔ)漿制備泥漿沉淀池旋流器與振動(dòng)篩分離出的砂石運(yùn)走排放或處理泥渣排除排除沉渣補(bǔ)進(jìn)泥漿鋼筋籠制作澆灌機(jī)架就位置換出泥漿吸泥清底吊放接頭管吊放鋼筋籠插入導(dǎo)管澆筑混凝土拔出接頭管機(jī)械就位組裝挖溝機(jī)械圖 4-2-12 現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的施工工藝過程（四）地下連續(xù)墻施工 I修筑導(dǎo)墻 1導(dǎo)墻的作用 （1）擋土墻。在挖掘地下連續(xù)墻溝槽時(shí)，接近地表的土極不穩(wěn)定，容易坍陷，而泥漿也不能起到護(hù)壁的作用，因此在單元槽段挖完之前，導(dǎo)墻就起擋土墻作用。 （2）作為測(cè)量的基準(zhǔn)。它規(guī)定了溝槽的位置，表明單元槽段的劃分，同時(shí)亦作為測(cè)量挖槽標(biāo)高、垂直度和精度的基準(zhǔn)。 （3）作為重物的支承。它既是挖槽機(jī)械軌道的支承，又是鋼筋籠、接頭管等擱置的支點(diǎn)，有時(shí)還承受其他施工設(shè)備的荷載。 （4）存儲(chǔ)泥漿。導(dǎo)墻可存蓄泥漿，穩(wěn)定槽內(nèi)泥漿液面。泥漿液面應(yīng)始終保持在導(dǎo)墻面以下20cm，并高于地下水位1.0m，以穩(wěn)定槽壁。此外，導(dǎo)墻還可防止泥漿漏失；防止雨水等地面水流人槽內(nèi)；地下連續(xù)墻距離現(xiàn)有建筑物很近時(shí)，施工時(shí)還起一定的補(bǔ)強(qiáng)作用；在路面下施工時(shí)，可起到支承橫撐的水平導(dǎo)梁的作用。 2導(dǎo)墻的形式 導(dǎo)墻一般為現(xiàn)澆的鋼筋混凝結(jié)構(gòu)。但亦有鋼制的或預(yù)制鋼筋混凝土的裝配式結(jié)構(gòu)，可多次重復(fù)使用。在確定導(dǎo)墻形式時(shí)，應(yīng)考慮下列因素： （1）表層土的特性。表層土體是密實(shí)的還是松散的，是否回填土，土體的物理力學(xué)性能如何，有無地下埋設(shè)物等。 （2）荷載情況。挖槽機(jī)的重量與組裝方法，鋼筋籠的重量，挖槽與澆筑混凝土?xí)r附近存在的靜載與動(dòng)載情況。 （3）地下連續(xù)墻施工時(shí)對(duì)鄰近建(構(gòu))筑物可能產(chǎn)生的影響。 （4）地下水的狀況。地下水位的高低及其水位變化情況。 （5）當(dāng)施工作業(yè)面在地面以下時(shí)(如在路面以下施工)，對(duì)先施工的臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。圖4-2-13所示是適用于各種施工條件的現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻的形式： 圖4-2-13各種導(dǎo)墻的形式 3導(dǎo)墻施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻的施工順序?yàn)椋浩秸麍?chǎng)地測(cè)量定位挖槽及處理?xiàng)壨两壴摻钪０鍧仓炷敛鹉２⒃O(shè)置橫撐導(dǎo)墻外側(cè)回填土(如無外側(cè)模板，可不進(jìn)行此項(xiàng)工作)。當(dāng)表土較好，在導(dǎo)墻施工期間能保持外側(cè)土壁垂直自立時(shí)，則以土壁代替模板，避免回填土，以防槽外地表水滲入槽內(nèi)。如表土開挖后外側(cè)土壁不能垂直自立，則外側(cè)亦需設(shè)立模板。導(dǎo)墻外側(cè)的回境土應(yīng)用粘土回填密實(shí)，防止地面水從導(dǎo)墻背后滲入槽內(nèi)，引起槽段坍方。 導(dǎo)墻的厚度一般為0.15一0.20m，墻趾不宜小于0.20m，深度一般為1.02.0m。導(dǎo)墻的配筋多為12200，水平鋼筋必須連接起來，使導(dǎo)墻成為整體。導(dǎo)墻施工接頭位置應(yīng)與地下連續(xù)墻施工接頭位置錯(cuò)開。 導(dǎo)墻面應(yīng)高于地面約10cm，可防止地面水流入槽內(nèi)污染泥漿。導(dǎo)墻的內(nèi)墻面應(yīng)平行于地下連續(xù)墻軸線，對(duì)軸線距離的最大允許偏差為土l0mm；內(nèi)外導(dǎo)墻面的凈距，應(yīng)為地下連續(xù)墻名義墻厚加40mm，凈距的允許誤差為土5mm，墻面應(yīng)垂直；導(dǎo)墻頂面應(yīng)水平，全長(zhǎng)范圍內(nèi)的高差應(yīng)小于土10mm，局部高差應(yīng)小于5mm。導(dǎo)墻的基底應(yīng)和土面密貼，以防槽內(nèi)泥漿滲入導(dǎo)墻后面。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻拆模以后，應(yīng)沿其縱向每隔1m左右加設(shè)上、下兩道木支撐(常用規(guī)格為5cm10cm和10cm10cm)，將兩片導(dǎo)墻支撐起來，在導(dǎo)墻的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，禁止任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在旁邊行駛，以防導(dǎo)墻受壓變形。 導(dǎo)墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)多為C20，澆筑時(shí)要注意搗實(shí)質(zhì)量。 II泥漿護(hù)壁 1泥漿的作用 地下連續(xù)墻的深槽是在泥漿護(hù)壁下進(jìn)行挖掘的。泥漿在成槽過程中有下述作用： （1）護(hù)壁作用。泥漿具有一定的相對(duì)密度，如槽內(nèi)泥漿液面高出地下水位一定高度，泥漿在槽內(nèi)就對(duì)槽壁產(chǎn)生一定的靜水壓力，可抵抗作用在槽壁上的側(cè)向土壓力和水壓力，可以防止槽壁倒坍和剝落，并防止地下水滲入。 另外，泥漿在槽壁上會(huì)形成一層透水性很低的泥皮，從而可使泥漿的靜水壓力有效地作用于槽壁上，能防止槽壁剝落。泥漿還從槽壁表面向土層內(nèi)滲透，待滲透到一定范圍，泥漿就粘附在土顆粒上，這種粘附作用可減少槽壁的透水性，亦可防止槽壁坍落。 （2）攜碴作用。泥漿具有一定的粘度，它能將鉆頭式挖槽機(jī)挖下來的土碴懸浮起來，既便于土碴隨同泥漿一同排出槽外，又可避免土碴沉積在工作面上影響挖槽機(jī)的挖槽效率。 （3）冷卻和滑潤(rùn)作用。沖擊式或鉆頭式挖槽機(jī)在泥漿中挖槽，以泥漿作沖洗液，鉆具在連續(xù)沖擊或回轉(zhuǎn)中溫度劇烈升高，泥漿既可降低鉆具的溫度，又可起滑潤(rùn)作用而減輕鉆具的磨損，有利于延長(zhǎng)鉆具的使用壽命和提高深槽挖掘的效率。 泥漿性能對(duì)槽壁穩(wěn)定的影響，可由GGMeyehof公式表現(xiàn)出來：式中 Hcr溝槽的臨界深度(m)； N條形基礎(chǔ)的承載力系數(shù)，對(duì)于矩形溝槽N4(1十B/L)； B溝槽寬度(m)； L溝槽的平面長(zhǎng)度(m)； Cu土的不排水抗剪強(qiáng)度(Nmm2)；K0靜止土壓力系數(shù)；土扣除浮力的重力密度州mm)； 泥漿扣除浮力的重力密度(Nmm3)。 溝槽的倒坍安全系數(shù)，對(duì)于粘性土為： 對(duì)于無粘性的砂土(內(nèi)聚力c0)，倒坍安全系數(shù)則為： 式中 P0m溝槽開挖面外側(cè)的土壓力和水壓力(MPa) Plm溝槽開挖面內(nèi)側(cè)的泥漿壓力(MPa)； 砂土的重力密度(Nmm2)； 1泥漿的重力密度(Nmm2)； 砂土的內(nèi)摩擦角()。 溝槽壁面的橫向變形S按下式計(jì)算： 式中 土的泊松比； h從地面算起至計(jì)算點(diǎn)的深度(mm)， Go土的壓縮模量(MPa)； 其他符號(hào)同前。 2泥漿的成分 地下連續(xù)墻挖槽用護(hù)壁泥漿(膨潤(rùn)土泥漿)的制備，有下列幾種方法： 制備泥漿挖槽前利用專用設(shè)備事先制備好泥漿，挖槽時(shí)輸入溝槽； 自成泥漿用鉆頭式挖槽機(jī)挖槽時(shí)，向溝槽內(nèi)輸入清水，清水與鉆削下來的泥土拌 合，邊挖槽邊形成泥漿。泥漿的性能指標(biāo)要符合規(guī)定的要求；半自成泥漿當(dāng)自成泥漿的某些性能指標(biāo)不符合規(guī)定的要求時(shí)，在形成自成泥漿的過 程中，加入一些需要的成分。此處所謂的泥漿成分是指制備泥漿的成分。護(hù)壁泥漿除通常使用的膨潤(rùn)土泥漿外，還有聚合物泥漿、CMC泥漿和鹽水泥漿，其主要成分和外加劑見表4-2-1。護(hù)壁泥漿的種類及其主要成分 表4-2-1泥漿種類 主要成分 常用的外加劑膨潤(rùn)土泥漿 膨潤(rùn)土、水 分散劑、增粘劑、加重劑、防漏劑聚合物泥漿 聚合物、水 CMC泥漿 CMC、水 膨潤(rùn)水鹽水泥漿 膨潤(rùn)土、鹽水 分散劑、特殊粘土3泥漿質(zhì)量的控制指標(biāo) 在地下連續(xù)墻施工過程中，為檢驗(yàn)?zāi)酀{的質(zhì)量，使其具備物理和化學(xué)的穩(wěn)定性、合適的流動(dòng)性、良好的泥皮形成能力以及適當(dāng)?shù)南鄬?duì)密度，需對(duì)制備的泥漿和循環(huán)泥漿利用專用儀器進(jìn)行質(zhì)量控制，控制指標(biāo)如下： （1）相對(duì)密度。泥漿相對(duì)密度越大，對(duì)槽壁的壓力也越大，槽壁也越穩(wěn)固。但如泥漿相對(duì)密度過大，泥漿中的水因受壓而滲失增多，使附著于槽壁上的泥皮增厚而疏松，不利固壁；同時(shí)也影響混凝土澆筑質(zhì)量；而且由于流動(dòng)性差而使泥漿循環(huán)設(shè)備的功率消耗增大。測(cè)定泥漿相對(duì)密度可用泥漿比重計(jì)。 泥漿相對(duì)密度宜每?jī)尚r(shí)測(cè)定一次。膨潤(rùn)土泥漿相對(duì)密度宜為1.05-l.15，普通粘土泥漿相對(duì)密度宜為1.15-1.25。（2）粘度。粘度大，懸浮土碴、鉆屑的能力強(qiáng)，但易糊鉆頭，鉆挖的阻力大，生成的泥皮也厚；粘度小，懸浮土碴、鉆屑的能力弱，防止泥漿漏失和流砂不利。泥漿粘度的測(cè)定方法，有漏斗粘度計(jì)法和粘度-比重計(jì)（VG計(jì)）法。（3）含砂量。含砂量大，相對(duì)密度增大，粘度降低，懸浮土碴、鉆屑的能力減弱，土碴等易沉落槽底，增加機(jī)械的磨損。泥漿的含砂量愈小愈好，一般不宜超過5。含砂量一般用ZNH型泥漿含砂量測(cè)定儀測(cè)定。（4）失水量和泥皮厚度。失水量表示泥漿在地層中失去水分的性能。在泥漿滲透失水的同時(shí)，其中不能透過土層的顆粒就粘附在槽壁上形成泥皮。泥皮反過來又可阻止或減少泥漿中水分的漏失。薄而密實(shí)的泥皮，有利于槽壁穩(wěn)固和挖槽機(jī)具(鉆具、抓斗)的升降。厚而疏松的泥皮，對(duì)槽壁穩(wěn)固不利，且亦形成泥塞使挖槽機(jī)具升降不暢。失水量大的泥漿，形成的泥皮厚而疏松。合適的失水量為20-30mL30min，泥皮厚度宜為l-3mm。（5）pH值。膨潤(rùn)土泥漿呈弱堿性，PH值一般為89，pH值11泥漿會(huì)產(chǎn)生分層現(xiàn)象，失去護(hù)壁作用。泥漿的pH值可用石蕊試紙的比色法或酸度計(jì)測(cè)定，現(xiàn)場(chǎng)多用石蕊試紙測(cè)定。（6）穩(wěn)定性。常用相對(duì)密度差試驗(yàn)確定。即將泥漿靜置24h，經(jīng)過沉淀后，上、下層的相對(duì)密度差要求不大于0.02。（7）靜切力。泥漿的靜切力大，懸浮土碴和鉆屑的能力強(qiáng)，但鉆孔阻力也大；靜切力小則土碴、鉆屑易沉淀。靜切力指標(biāo)一般取兩個(gè)值，靜止1min后測(cè)定，其值為2-3kPa；靜止10min后測(cè)定，其值應(yīng)為5-10kPa。 （8）膠體率。泥漿靜置24h后，其呈懸浮狀態(tài)的固體顆粒與水分離的程度，即泥漿部分體積與總體積之比為膠體率。膠體率高的泥漿，可使土碴、鉆屑呈懸浮狀態(tài)。要求泥漿的膠體率高于96，否則要摻加堿(Na2C03)或火堿(NaOH)進(jìn)行處理。在確定泥漿配合比時(shí)，要測(cè)定粘度、相對(duì)密度、含砂量、穩(wěn)定性、膠體率、靜切力、pH值、失水量和泥皮厚度。在檢驗(yàn)粘土造漿性能時(shí)，要測(cè)定膠體率、相對(duì)密度、穩(wěn)定性、粘度和含砂量。新生產(chǎn)的泥漿、回收重復(fù)利用的泥漿、澆筑混凝土前槽內(nèi)的泥漿，主要測(cè)定粘度、相對(duì)密度和含砂量。4泥漿的制備與處理此處著重介紹膨潤(rùn)土泥漿的制備與處理方法。（1）制備泥漿前的準(zhǔn)備工作。制備泥漿前，需對(duì)地基土、地下水和施工條件等進(jìn)行調(diào)查。對(duì)于土的調(diào)查，包括土層的分布和土質(zhì)的種類(包括標(biāo)準(zhǔn)貫人度N值)；有無坍塌性較大的土層；有無裂縫、空洞、透水性大易于產(chǎn)生漏漿的土層；有無有機(jī)質(zhì)土層等。對(duì)于地下水的調(diào)查，要了解地下水位及其變化情況，能否保證泥漿液面高出地下水位lm以上；了解潛水層、承壓水層分布和地下水流速；測(cè)定地下水中鹽分和鈣離子等有害離子的含量；了解有無化工廠的排水流人；測(cè)定地下水的pH值。 對(duì)于施工條件的調(diào)查，要了解槽深和槽寬；最大單元槽段長(zhǎng)度和可能空置的時(shí)間；適合采用的挖槽機(jī)械和挖槽方法；泥漿循環(huán)方法、泥漿處理的可能性、能否在短時(shí)間內(nèi)供應(yīng)大量泥漿等。（2）泥漿配合比。確定泥漿配合比時(shí)，首先根據(jù)為保持槽壁穩(wěn)定所需的粘度來確定膨潤(rùn)土的摻量(一般為6-9)和增粘劑CMC的摻量(一般為0.05一0.08)。分散劑的摻量一般為0-0.5。在地下水豐富的砂礫層中挖槽，有時(shí)不用分散劑。為使泥漿能形成良好的泥皮而摻加分散劑時(shí)，對(duì)于泥漿粘度的減小，可用增加膨潤(rùn)土或CMC的摻量來調(diào)節(jié)。我國(guó)最常用的分散劑是純堿。為提高泥漿的相對(duì)密度，增大其維護(hù)槽壁穩(wěn)定能力可摻加加重劑。至于防漏劑的摻量，不是一開始配制泥漿時(shí)就確定的，通常是根據(jù)挖槽過程中泥漿的漏失情況而逐漸摻加。常用的摻量為0.5%-1.0%，如遇漏失很大，摻量可能增大到5，或?qū)⒉煌姆缆﹦┗旌鲜褂谩?配制泥漿時(shí)，先根據(jù)初步確定的配合比進(jìn)行試配，如試配制出的泥漿符合規(guī)定的要求，可投入使用，否則需修改初步確定的配合比。試配制出的泥漿要按泥漿控制指標(biāo)的規(guī)定 進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。（3）泥漿制備。泥漿制備包括泥漿攪拌和泥漿貯存。泥漿攪拌機(jī)常用的有高速回轉(zhuǎn)式攪拌機(jī)和噴射式攪拌機(jī)兩類。選用的原則是：能保證必要的泥漿性能；攪拌效率高，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)供應(yīng)所需要的泥漿；使用方便、噪音小、裝拆方便。制備膨潤(rùn)土泥漿一定要充分?jǐn)嚢瑁绻驖?rùn)土溶脹不充分，會(huì)影響泥漿的失水量和粘度；般情況下膨潤(rùn)土與水混合后3h就有很大的溶脹，可供施工使用，經(jīng)過一天就可達(dá)到完全溶脹。制備泥漿的投料順序，一般為水、形潤(rùn)土、CMC、分散劑、其他外加劑。由于CMC溶液可能會(huì)妨礙膨潤(rùn)土溶脹，宜在膨潤(rùn)土之后投入。為了充分發(fā)揮泥漿在地下連續(xù)墻施工中的作用，最好在泥漿充分溶脹之后再使用，所 以泥漿攪拌后宜貯存3h以上。貯存泥漿宜用鋼的貯漿罐或地下、半地下式貯漿池、其容積 應(yīng)適應(yīng)施工的需要、如用立式儲(chǔ)漿罐或離地一定高度的臥式貯漿罐，則可自流送漿或補(bǔ)漿， 無需使用送漿泵。如用地下或半地下式貯漿池，要防止地面水和地下水流入池內(nèi)。(4)泥漿處理。在地下連續(xù)墻施工過程中，泥漿要與地下水、砂、土、溫凝土接觸，膨潤(rùn)土、摻合料等成分會(huì)有所消耗，而且也混人一些土碴和電解質(zhì)離子等，使泥漿受到污染而質(zhì)量惡化。被污染后性質(zhì)惡化了的泥漿，經(jīng)處理后仍可重復(fù)使用，如污染嚴(yán)重難以處理或處理不經(jīng)濟(jì)者則舍棄。泥漿處理分土碴分離處理(物理再生處理)和污染泥漿化學(xué)處理(化學(xué)再生處理)。1)土碴的分離處理(物理再生處理)：泥漿中混入大置土碴，會(huì)給地下連續(xù)墻施工帶來下述問題；由于泥漿中混入士碴，所形成的泥皮厚而弱，槽壁的穩(wěn)定性較差，澆筑混凝土?xí)r易卷入混凝土中；槽底的沉碴多，將來地下連續(xù)墻建成后沉降大；泥漿的粘度增大，循環(huán)較困難，而且泵、管道等磨損嚴(yán)重。分離土碴可用機(jī)械處理和重力沉陷處理，兩種方法共同使用效果最好。2)污染泥漿的化學(xué)處理化學(xué)再生處理；澆筑混凝土置換出來的泥漿，因混入土碴并與混凝土接觸而惡化。因?yàn)楫?dāng)膨潤(rùn)土泥漿中混入陽離子時(shí)，陽離子就吸附于膨潤(rùn)土顆粒的表面，土顆粒就易互相凝聚，增強(qiáng)泥漿的凝膠化傾向。如水泥漿中含有大量鈣離子，澆筑混凝土?xí)r亦會(huì)使泥漿產(chǎn)生凝膠化。泥漿產(chǎn)生凝膠化后，泥漿的泥皮形成性能減弱，槽壁穩(wěn)定性較差；粘性增高，土碴分離困難，在泵和管道內(nèi)的流動(dòng)阻力增大。 對(duì)上述惡化了的泥漿要進(jìn)行化學(xué)處理。化學(xué)處理一般用分散劑，經(jīng)化學(xué)處理后再進(jìn)行土碴分離處理。 泥漿經(jīng)過處理后，用控制泥漿質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果需要可再補(bǔ)充摻入材料進(jìn)行再生調(diào)制。經(jīng)再生調(diào)制的泥漿，送入貯漿池(罐)，待新?lián)饺氲牟牧吓c處理過的泥漿完全溶合后再重復(fù)使用。III挖深槽挖槽是地下連續(xù)墻施工中的關(guān)鍵工序。挖槽約占地下連續(xù)墻工期的一半，因此提高挖槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵。同時(shí)，槽壁形狀基本上決定了墻體外形，所以挖槽的精度又是保證地下連續(xù)墻質(zhì)量的關(guān)鍵之一。地下連續(xù)墻挖槽的主要工作包括：?jiǎn)卧鄱蝿澐?；挖槽機(jī)械的選擇與正確使用；制訂防止槽壁坍塌的措施與工程事故和特殊情況的處理等。1單元槽段劃分地下連續(xù)墻施工時(shí)，預(yù)先沿墻體長(zhǎng)度方向把地下墻劃分為許多某種長(zhǎng)度的施工單元，這種施工單元稱為“單元槽段”。地下連續(xù)墻的挖槽是一個(gè)個(gè)單元槽段進(jìn)行挖掘，在一個(gè)單元槽段內(nèi)，挖土機(jī)械挖土?xí)r可以是一個(gè)或幾個(gè)挖掘段。劃分單元槽段就是將各種單元槽段的形狀和長(zhǎng)度表明在場(chǎng)體平面圖上，它是地下連續(xù)墻施工組織設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要內(nèi)容。單元槽段的最小長(zhǎng)度不得小于一個(gè)挖掘段(挖土機(jī)械的挖土工作裝置的一次挖土長(zhǎng)度)。從理淪上講單元槽段愈長(zhǎng)愈好，因?yàn)檫@樣可以減少梢段的接頭數(shù)量和增加地下連續(xù)墻的整體性，又可提高其防水性能和施工效率。但是單元槽段長(zhǎng)度受許多因素限制，在確定其長(zhǎng)度時(shí)除考慮設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外，還應(yīng)考慮下述各因素：(1)地質(zhì)條件。當(dāng)土層不穩(wěn)定時(shí)，為防止槽壁倒坍，應(yīng)減少單元槽段的長(zhǎng)度，以縮短挖槽時(shí)間，這樣挖槽后立即澆筑混凝土，消除或減少了槽段倒坍的可能性，(2)地面荷載。如附近有高大建筑物、構(gòu)筑構(gòu)，或鄰近地下連續(xù)墻有較大的地面荷載(靜載、動(dòng)載)，在挖槽期間會(huì)增大側(cè)向壓力，影響槽壁的穩(wěn)定性。為了保證槽壁的穩(wěn)定，亦應(yīng)縮短單元槽段的長(zhǎng)度，以縮短槽壁的開挖和暴露時(shí)間； (3) 起重機(jī)的起重能力。由于一個(gè)單元槽段的鋼筋籠多為整體吊裝(過長(zhǎng)時(shí)在豎直方向分段)，所以要根據(jù)施工單位現(xiàn)有起重機(jī)械的起重能力估算鋼筋籠的重量和尺寸，以此推算單元槽段的長(zhǎng)度； (4) 單位時(shí)間內(nèi)混凝土的供應(yīng)能力。一般情況下一個(gè)單元槽段長(zhǎng)度內(nèi)的全部混凝土，宜在4h內(nèi)澆筑完畢，所以： 單元槽段長(zhǎng)度 (5) 工地上具備的泥漿池(罐)的窖，應(yīng)不小于每一單元槽段挖土量的2倍，所以泥漿池(罐)的容積亦影響單元槽段的長(zhǎng)度。 此外，劃分單元槽段時(shí)尚應(yīng)考慮單元槽段之間的接頭位置，一般情況下接頭避免設(shè)在轉(zhuǎn)角處及地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接處，以保證地下連續(xù)墻有較好的整體性。單元槽段劃分還與接頭形式有關(guān)。單元槽段的長(zhǎng)度多取57m，但也有取10m甚至更長(zhǎng)的情況。 2. 挖槽機(jī)械 地下連續(xù)墻施工用的挖槽機(jī)械，是在地面上操作，穿過泥漿向地下深處開挖一條預(yù)定斷面深槽(孔)的工程施工機(jī)械。由于地質(zhì)條件十分復(fù)雜，地下連續(xù)墻的深度、寬度和技術(shù)要求也不同，目前還沒有能夠適用于各種情況下的萬能挖槽機(jī)械，因此需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程要求，選用合適的挖槽機(jī)械。目前，在地下連續(xù)墻施工中國(guó)內(nèi)外常用的挖槽機(jī)械，按其工作機(jī)理分為挖斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式三大類，而每一類中又分為多種。吊索式導(dǎo)桿式蚌式抓斗鏟斗挖斗式?jīng)_擊式鑿刨式?jīng)_擊式挖槽機(jī)械單頭鉆回轉(zhuǎn)式多頭鉆我國(guó)在底下連續(xù)墻施工中，目前應(yīng)用最多的是吊索式蚌式抓斗、導(dǎo)桿式蚌式抓斗、多頭鉆和沖擊式挖槽機(jī)，尤以前三種最多。3. 防止槽壁塌方的措施地下連續(xù)墻如發(fā)生塌放，不僅可能造成埋住挖槽機(jī)的危險(xiǎn)，使工程拖延，同時(shí)可能引起地面沉陷而使挖槽機(jī)械傾覆，對(duì)鄰近的建筑物和地下管線造成破壞。如在吊放鋼筋籠之后，或在澆筑混凝土過程中產(chǎn)生坍方；坍方的土體會(huì)混入混凝土內(nèi)，造成墻體缺陷，甚至?xí)箟w內(nèi)外貫通，成為產(chǎn)生管涌的通道。因此，槽壁坍方是地下連續(xù)墻施工中極為嚴(yán)重的事故。與槽壁穩(wěn)定有關(guān)的因素是多方面的，但可以歸納為泥漿、地質(zhì)條件與施工三個(gè)方面。 通過近年來的實(shí)測(cè)和研究，得知開挖后槽壁的變形是上部大下部小，一般在地面以下715m范圍內(nèi)有外鼓現(xiàn)象，所以絕大部分的坍方發(fā)生在地面以下12m的范圍內(nèi)，坍體多呈半圓筒形，中間大兩頭小，多是內(nèi)外兩側(cè)對(duì)稱地出現(xiàn)坍方。此外，槽壁變形還與機(jī)械振動(dòng)的存在有關(guān)。 通過試驗(yàn)和理論研究，還證明地下水愈高，平衡它所需的泥漿相對(duì)密度也愈大，即槽壁失穩(wěn)的可能性也愈大。所以地下水位的相對(duì)高度，對(duì)槽壁穩(wěn)定的影響很大，同時(shí)它也影響著泥漿相對(duì)密度的大小。地下水位即使有較小的變化，對(duì)槽壁的穩(wěn)定亦有顯著影響，特別是當(dāng)挖深較淺時(shí)影響就更為顯著。因此，如果由于降雨地下水位急劇上升，地面水再繞過導(dǎo)墻流入槽段，這樣就使泥漿對(duì)地下水的超壓力減小，極易產(chǎn)生槽壁坍方。故采用泥漿護(hù)壁開挖深度大的地下連續(xù)墻時(shí)，要重視地下水的影響。必要時(shí)可部分或全部降低地下水位，對(duì)保證槽壁穩(wěn)定會(huì)起很大的作用。 泥漿質(zhì)量和泥漿液面的高低對(duì)槽壁穩(wěn)定亦產(chǎn)生很大影響。泥漿液面愈高所需的泥漿相對(duì)密度愈小，即槽壁失穩(wěn)的可能性愈小。由此可知泥漿液面一定要高出地下水位一定高度。從目前計(jì)算結(jié)果來看，泥漿液面宜高出地下水位0.501.0m。因此，在施工期間如發(fā)現(xiàn)有漏漿或跑漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)堵漏和補(bǔ)漿，以保證泥漿規(guī)定的液面，以防止出現(xiàn)坍塌。這一點(diǎn)在開挖深度15m以內(nèi)的溝槽時(shí)尤為重要。地基土的條件直接影響槽壁穩(wěn)定。試驗(yàn)證明，土的內(nèi)摩擦角愈小，所需泥漿的相對(duì)密度愈大；反之所需泥漿相對(duì)密度就愈小。所以在施工地下連續(xù)墻時(shí)，要根據(jù)不同的土質(zhì)條件選用不同的泥漿配合比，各地的經(jīng)驗(yàn)只能參考不能照搬。尤其在地層中存在軟弱的淤泥質(zhì)土層或粉砂層時(shí)。 施工單元槽段的劃分亦影響槽壁的穩(wěn)定性。因?yàn)閱卧鄱蔚拈L(zhǎng)度決定了基槽的長(zhǎng)深比(H/l)，而長(zhǎng)深比的大小影響土拱作用的發(fā)揮，而土拱作用影響土壓力的大小。一般長(zhǎng)深比越小，土拱作用越小，槽壁越不穩(wěn)定；反之土拱作用大，槽壁趨于穩(wěn)定。研究證明，當(dāng)H/l>9時(shí)可把基槽的土拱作用作為二維問題處理，如H/l>9則宜作為三維問題處理，以H/l=9作為分界線。另外，單元槽段的長(zhǎng)度亦影響挖槽時(shí)間，挖槽時(shí)間長(zhǎng)，使泥漿質(zhì)量惡化，亦影響槽壁的穩(wěn)定。根據(jù)上述分析可知，能夠采取避免坍塌的危險(xiǎn)的措施有：縮小單元槽段長(zhǎng)度；改善泥漿質(zhì)量，根據(jù)土質(zhì)選擇泥漿配合比，保證泥漿在安全液位以上；注意地下水位的變化；減少地面荷載，防止附近的車輛和機(jī)械對(duì)地層產(chǎn)生振動(dòng)等。當(dāng)挖槽出現(xiàn)坍塌跡象時(shí)，如泥漿大量漏失，液位明顯下降，泥漿內(nèi)有大量泡沫上冒或出現(xiàn)異常的擾動(dòng)，導(dǎo)墻及附近地面出現(xiàn)沉降，排土量超過設(shè)計(jì)斷面的土方量，多頭鉆或蚌式抓斗升降困難等，應(yīng)首先及時(shí)地將挖槽機(jī)械提至地面，避免發(fā)生挖槽機(jī)械被坍方埋入地下的事故，然后迅速采取措施避免坍塌進(jìn)一步擴(kuò)大，以控制事態(tài)發(fā)展。常用的措施是迅速補(bǔ)漿以提高泥漿液面和回填粘性土，待所填的回填土穩(wěn)定后再重新開挖。VI清底槽段挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用鉆機(jī)的鉆頭或超聲波等方法測(cè)量槽段斷面，如誤差超過規(guī)定的精度則需修槽，修槽可用沖擊鉆或鎖口管并聯(lián)沖擊。對(duì)于槽段接頭處亦需清理，可用刷子清刷或用壓縮空氣壓吹。此后就應(yīng)進(jìn)行清底(有的在吊放鋼筋籠后，澆筑混凝土前再進(jìn)行一次清底)。挖槽結(jié)束后，懸浮在泥漿中的土顆粒將逐漸沉淀到槽底，此外，在挖槽過程中未被排出而殘留在槽內(nèi)的土碴，以及吊放鋼筋籠時(shí)從槽壁上刮落的泥皮等都堆積在槽底。在挖槽結(jié)束后清除以沉碴為代表的槽底沉淀物的工作稱為清底。 如果槽底的沉碴未清除，則會(huì)帶來下述危害：(1) 在槽底的沉碴很難被澆筑的混凝土置換出來，它殘留在槽底會(huì)成為地下連續(xù)墻底部與持力層地基之間的夾雜物，使地下連續(xù)墻的承載力降低，墻體沉降加大。沉碴還影響墻體底部的截水防滲能力，成為產(chǎn)生管涌的隱患，有時(shí)還需進(jìn)行注漿以提高防滲能力。(2) 沉碴混進(jìn)澆筑的混凝土內(nèi)會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。如在混凝土澆筑過程中，由于混凝土的流動(dòng)將沉碴帶至單元槽段接頭處，則嚴(yán)重影響接頭部位的抗?jié)B性。(3) 沉碴會(huì)降低混凝土的流動(dòng)性，降低混凝土的澆筑速度，還會(huì)造成鋼筋籠上浮。(4) 沉碴過多時(shí)，會(huì)使鋼筋籠插不到設(shè)計(jì)位置，使結(jié)構(gòu)的配筋發(fā)生變化。(5) 在澆筑混凝土過程中沉碴的存在會(huì)加速泥漿變質(zhì)，沉碴還會(huì)使?jié)仓炷辽喜康牟涣疾糠?需清除者)增加。挖槽結(jié)束后開始清底的時(shí)間取決于土碴的沉降速度。它與土碴的大小、土碴的形狀、泥漿和土碴的相對(duì)密度、泥漿的粘滯系數(shù)有關(guān)。用斯托克斯公式表示則為：式中v土碴的沉降速度(cm/s)ds土碴的相對(duì)密度；dm泥漿的相對(duì)密度；g重力加速度(cm/s2)；d土碴的粒徑(cm)；泥漿的粘滯系數(shù)(g/cms)根據(jù)土碴的沉降速度和挖槽深度，可以計(jì)算挖槽結(jié)束后開始清底的時(shí)間：式中T挖槽結(jié)束后開始清底的時(shí)間(s)；H挖槽深度(cm)；v土碴的沉降速度(cm/s)?？沙两低敛甑淖钚×?，取決于泥漿的性質(zhì)。當(dāng)泥漿性質(zhì)良好時(shí)，可沉降土碴的最小粒徑約為為0.060.12mm。一般認(rèn)為挖槽結(jié)束后靜置2h，懸浮在泥漿中要沉降的土碴，約80%可以沉淀，4h左右?guī)缀跞砍恋硗戤?。清底的方法，一般有沉淀法和置換法兩種。沉淀法是在土碴基本都沉淀到槽底之后再進(jìn)行清底；置換法是在挖槽結(jié)束之后，對(duì)槽底進(jìn)行認(rèn)真清理，然后在土碴還沒有再沉淀之前就用新泥漿把槽內(nèi)的泥漿置換出來，使槽內(nèi)泥漿的相對(duì)密度在1.15以下。我國(guó)多用后者的置換法進(jìn)行清底。清除沉碴的方法，常用的有： 砂石吸力泵排泥法；壓縮空氣升液排泥法；帶攪動(dòng)翼的潛水泥漿泵排泥法；抓斗直接排泥法。前三種應(yīng)用尤多，其工作原理圖如圖4-2-14 所示。圖 4-2-14 清底方法(a) 砂石吸力泵排泥；(b) 壓縮空氣升液排泥；(c)潛水泥漿泵排泥1-接合器；2-砂石吸力砂；3-導(dǎo)管；4-導(dǎo)管或排泥管5-壓縮空氣管；6-潛水泥漿泵；7-軟管單元槽段接頭部位的土碴會(huì)顯著降低接頭處的防滲性能。這些土碴的來源，一方面是在混凝土澆筑過程中，由于混凝土的流動(dòng)推擠到單元槽段的接頭處；另一方面是在先施工的槽段接頭面上附有泥皮和土碴。因此，宜用刷子刷除或用水槍噴射高壓水流進(jìn)行沖洗。V 鋼筋籠加工和吊放1. 鋼筋籠加工鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作。鋼筋籠最好按單元槽優(yōu)做成一個(gè)整體。如果地下連續(xù)墻很深或受起重設(shè)備起重能力的限制，需要分段制作，吊放時(shí)再連續(xù)時(shí)，接頭宜用綁條焊接，縱向受力鋼筋的搭接長(zhǎng)度，如無明確規(guī)定時(shí)可采用60倍的鋼筋直徑。鋼筋籠端部與接頭管或混凝土接頭面間應(yīng)留有1520cm的空隙。主筋凈保護(hù)層厚度通常為78cm，保護(hù)層墊塊厚5cm，在墊塊和墻面之間留有23cm的間隙。由于用砂漿制作的墊塊容易在吊放鋼筋籠時(shí)破碎，又易擦傷槽壁面，近年多用塑料塊或用薄鋼板制作，焊于鋼筋籠上。制作鋼筋籠時(shí)要預(yù)先確定澆筑混凝土用導(dǎo)管的位置，由于這部分要上下貫通，因而周圍需增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。尤其在單元槽段接頭附近插入導(dǎo)管，由于此處鋼筋較密集，更需特別加以處理。橫向鋼筋有時(shí)會(huì)阻礙導(dǎo)管插入，所以縱向主筋應(yīng)放在內(nèi)側(cè)，橫向鋼