地下连续墙2011.ppt
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1、05:49,1,地下连续墙,Diaphragm Wall Underground Continuous Wall,05:49,2,05:49,3,05:49,4,05:49,5,05:49,6,05:49,7,05:49,8,05:49,9,05:49,10,05:49,11,05:49,12,05:49,13,05:49,14,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 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5060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
2、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 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,05:49,15,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。,05:49,16,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
3、和地下街道、商店以及地下变电站等)。 4.市政管沟和涵洞 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,05:49,17,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 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
4、地面和空间 10.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高,05:49,18,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。 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。,05:49,19,地下连续墙分类,1.按墙体材料可分为: 钢筋混凝土墙;塑性混凝土墙;固化灰浆墙;自硬泥浆墙;预制墙;泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土);后张预应力地下连续墙;钢制地下连续墙。 2.按成墙方式可分为: 桩排式;
5、壁板式;桩壁组合式。 3.按墙的用途可分为: 防渗墙;临时挡土墙;永久挡土(承重)墙;作为基础用的地下连续墙。 4.按开挖情况可分为: 地下连续墙(开挖);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,05:49,20,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68m),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。,05:49,21,一.准备工作阶段,(1)施工现场情况调查 (2)水文地质情况调查 (3
6、)制定施工方案,05:49,22,施工工艺流程,05:49,23,05:49,24,(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。,二.成槽阶段,05:49,25,05:49,26,导墙采用小钢模,05:49,27,05:49,28,导墙回填土,05:49,29,1.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。
7、 (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12m架设上下两道木支撑。 (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1.252.0m。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。,05:49,30,2、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,05:49,31,2.导墙的 形式,导墙一
8、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。,05:49,32,3.导墙的施工顺序,平整场地; 测量定位; 挖槽及处理弃土; 绑扎钢筋: 支立导墙模板,为了不松动背后的土体,导墙外侧可以不用模板,将土壁作为侧模直接浇注砼; 浇注导墙砼并养生; 拆除模板并设置横撑; 回填导墙外侧空隙并碾压密实,05:49,33,4.导墙的构造要求,导墙一般采用C20混凝土浇筑,配筋通常为1214200 ,水平钢筋连接成整体 导墙厚度150-200mm,墙趾200mm,墙深1.0-2.0m 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。
9、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。,05:49,34,(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,05:49,35,泥浆制备工厂,05:49,36,05:49,37,泥浆池,05:49,38,1.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透
10、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长钻具的使用时间,05:49,39,2.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。,膨润土等矿物成分(%),注:硅铝率=SiO2/(aL2O3+Fe2O3)。 硅铝率4称为膨润土,4称高岭土。,05:49,40
11、,3.控制泥浆性能的指标,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1.031.045。 (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1930秒, (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
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