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随着城市化建设的快速发展,建筑物的发展速度在数量和高度方面都达到了空前的速度,所以基坑的深度也逐渐增加,从而深基坑的支护越来越引起工程界的重视,其中地下连续墙在深基坑支护中的应用较为广泛。
地下连续墙经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟,其中以日本在此技术上最为发达,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,到目前为止,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,最近十年更被用于大型的深基坑工程中。
本文结合地下连续墙在某深基坑支护工程中的应用,针对地下连续墙的施工方法进行探讨。本工程地下室基坑周长约250m,基坑开挖面积约3600平方米,基坑开挖最大深度在地面以下14.7米。
本文首先讨论地下连续墙的结构类型、优缺点及适用的岩土体类型。根据土体工程地质条件、水文条件、土体物理力学特征,分析地下连续墙的施工流程、施工工艺方法、施工设备、施工的关键技术问题,提出质量监测与控制措施,以及对出现的问题提出解决的方法。在此基础上,根据现场的勘察资料所获得的岩土体参数以及现场的监测资料,运用迭代增量法分析地下连续墙的受力性状,判断其支护效果。论文的研究结论如下:
(1)首先对国内外的研究现状进行了总结分析,对研究中存在的问题进行了论述,提出了本文的研究思路。
(2)介绍了地下连续墙的结构类型,主要是按建筑时填充的材料、成墙方式、挖槽方式、施工的方法以及按用途可以分为多种类型。地下连续墙的优点:广泛的适用性;既能作临时设施,也能作为永久的地下主体结构;采取一定的“逆作法”措施,可以缩短工期。地下连续墙的缺点是:对于岩溶地区含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土较难施工;如施工不当或土层条件特殊,容易出现不规则超挖和槽壁坍塌;现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,墙面的平整处理增加了工期和造价;地下连续墙如仅用作施工期间的临时挡土结构,在基坑工程完成后就失去其使用价值,所以当基坑开挖不深,则不如采用其它方法经济;需有一定数量的专用施工机具和具有一定技术水平的专业施工队伍,使该项技术推广受到一定限制。
根据地下连续墙的类型和优缺点,在不同的地质条件下就可以选择相对应的地下连续墙的结构类型,充分发挥其优点,避免缺点的发生,保证工程高效安全的完成。
(3)运用迭代增量法对地下连续墙的受力情况进行了分析,与实际的受力情况相符,为本地区的相似工程的施工和设计提供了一定的借鉴参考作用。
(4)介绍了地下连续墙的施工步骤:分别为施工前期准备,测量放线,导墙开挖,泥浆制作和泥浆护壁,槽段开挖,钢筋笼制作和吊放,下放导管、浇筑混凝土,起拔接头管等。在地下连续墙中较难解决的问题即关键问题有:根据工程的具体条件选择适合的施工机械;施工中导墙的施工;成槽的控制;钢筋笼的制作与吊装;以及浇筑混凝土的施工等。
(5)在地下连续墙的施工中,泥浆的配置一定要符合设计和规范要求,否则易产生泥浆护壁不利,造成塌孔事故。发现接头有渗漏现象,应立即堵漏,可视其漏水程度不同采取相应措施,封堵方法如下:在有微量漏水时,可采用防水砂浆修补;漏水较严重时,可用软管引流,同时用水玻璃或化学灌浆封住。在地下墙背面,也需进行化学灌浆;漏水成洞眼,有可能产生大量砂漏入,需及时采用土袋堵住,然后进行引流和化学灌浆处理。
(6)本文对地下连续墙施工过程中施工机械的选择、成槽方式和方法的确定、结构内力的计算、泥浆问题的处理、钢筋笼的制作吊装、接头处理等方面的问题进行的讨论和优化,且所采用的方案的优化效果和作用在实际中得到了一定的验证,因此获得了一定施工设计经验,为本地区的相似工程的施工和设计提供了一定的借鉴参考作用。