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1、,土木工程施工技术,河北建筑工程学院土木工程系主讲教师：李雪飞,土木工程施工技术是土木工程专业的一门主要专业课程。它主要研究土木工程中各主要工种工程施工的工艺原理，施工技术和施工方法等。是一门实践性很强的学科。,哈利法塔（Burj Khalifa，阿拉伯语: ，Khalifa Tower）原名迪拜塔（阿拉伯语： ，Burj Dubai），又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有160层，总高828米，比台北101足足高出320米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。,迪拜塔/哈利法
2、塔建设者说，虽然大厦位于阿拉伯半岛，却是国际合作的产物，众多建筑方中只有一家来自迪拜。建筑师和工程师是美国人，主要建筑承包商来自韩国。安全顾问是澳大利亚人，而低层内部装修则交给了新加坡公司。此外，还有4000名印度劳工在工地上奔波。他们分三班昼夜不停工作，还要忍受迪拜夏季闷热的天气。,土木工程施工技术课的内容,地基与基础工程,砌体工程,土方工程,钢筋混凝土工程,预应力混凝土工程,防水装饰工程等,建筑结构安装工程,1 土方工程,1、土的工程分类及性质,2、土方量计算与土方调配,3、土方边坡与基坑支护,5、土方的挖填与压实,4、施工排水与降水,本 章主要 内 容,学习要求,了解土的工程分类和工程性
3、质；掌握基坑(槽)、场地平整土石方工程量的计算方法；了解土壁塌方和发生流砂现象的原因及防止方法；掌握轻型井点降水设计；熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；掌握回填土施工方法及质量检验标准。,3、土方工程施工的特点,量大面广，劳动繁重；施工条件复杂。因此，土方工程施工前，必须进行调查研究，了解施工地区的水文、地质、气象等资料，以便拟定合理的施工方案，并尽可能采用机械化施工。,主要包括： 计算土方量、合理调配土方 、做好准备工作及辅助工作、合理组织机械施工 、做好保证施工安全的措施等等。,二、土方工程施工内容,1、技术资料的准备；2、做好三通一平工作：水通、路通、电通，场
4、地 平整；3、测量放线； 4、临时设施准备；5、物资准备等等。,三、土方工程施工准备内容,为了正确地进行地基基础设计和合理组织基坑工程施工，事先需对基坑及其周围进行勘察。,四、地质勘察,五、监测六、土方工程安全事故应急救援体 系的建立七、土方工程专项施工技术及安全 方案的编制,1.2 土的有关工程性质,按土开挖的难易程度将土分为八类，如表11所示。做为编制定额的依据。,一、土的工程分类,表1.1 土的工程分类与开挖方法,2、 土的可松性,是指自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实仍不能恢复其原来的体积，这种性质称为土的可松性。土的可松性程度可用可松性系数表示，即：式中
5、 KS、KS土的最初、最终可松性系数； V1土在天然状态下的体积，m3； V2土挖出后松散状态下的体积，m3； V3土经回填压实后的体积，m3。,二、土的工程性质,可得到：,V2 V3 V1 Ks Ks 1,土方工程量是以自然状态的体积来计算的，而土方挖运施工则是以松散体积来计算的。所以，在进行土方调配，计算填方所需挖方体积，确定基坑(槽)开挖时的留弃土量以及计算挖、运土机具数量时，应考虑土的可松性。,例11 某土坑2546m2,深1.2m,需用粘土回填,问需多少土方?多大取土坑?（KS=1.27,KS=1.05） 解： 所需土坑 所需土方,2、 土的渗透性,指土体被水透过的性质。土的渗透性用
6、渗透系数K表示。渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。渗透系数K可通过室内渗透试验确定，或现场抽水试验测定。土的渗透系数见表1-3。,表1-3 土的渗透系数参考表,达西（Darcy）定律（直线渗透定律）,法国学者达西根据砂土渗透实验（见图1-1）发现水在土中的渗流速度与A、B两点水位差成正比，与渗流路程长度L成反比。式中 v 水在土中的渗流速度（m/d）； K土的渗透系数（m/d）； i水力坡度，； hA、B两点的水位差（m）； L渗流路程长度（m）。,图1-1 砂土渗透实验示意图,3、 土的含水量
7、,是指土中所含水的质量与固体颗粒质量的比，以百分数表示：式中：m1-含水状态下土的质量； m2-烘干后土的质量 土的含水量对挖土的难易、土方边坡的稳定性、填土的密实程度均有影响。所以在制定土方施工方案、选择土方机械和决定地基处理时，均应考虑土的含水量。,4、土的密实度,土的密实度反映了土的紧密程度，土的紧密程度用土的压实系数表示。现行的建筑地基基础设计规范规定，压实填土的质量以设计规定的压实系数c的大小作为控制标准。式中：C土的压实系数； d土的实际干密度，干密度越大，表明土越坚 实，用“环刀法”进行测定 ； dmax土的最大干密度，由实验室击实实验测出。,1.3 土方量计算与土方调配,基坑土
8、方量是按立体几何拟柱体体积公式(即由两个平行的平面做底的一种多面体)来计算的（见图1-2）。,一、基坑、基槽土方量计算,1、基坑土方量计算,图1-2 基坑土方量,计算公式为：式中 H基坑深度(m)；A1、A2基坑上、下两底面积(m2)； A0基坑中截面面积(m2)。,也可用公式计算：式中 H基坑深度(m)；A1、A2基坑上、下两底面积(m2)。,2.基槽土方量计算,基槽或路堤的土方量计算，可以沿长度方向分段计算，把各段体积的土方量计算出来，然后相加，即得到总的基槽土方量（见图1-3）。 计算公式为： 式中 V1第一段长度的土方量(m3)； L1第一段的长度（m）； A1此段基槽一端的面积（m2
9、）； A2此段基槽另一端的面积（m2）； A0此段基槽中间截面面积（m2）。,图1-3 基槽土方量,对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。 场地挖填土方量计算方法： 有方格网法和断面法两种，一般采用方格网法。,二、场地平整土方量计算,（一）场地设计标高的确定,1、场地设计标高确定原则 1）应满足建筑规划、建筑功能、生产工艺及运输、场地排水和最高洪水位等要求； 2）力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小； 3）充分利用地形、分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高； 4）要有一定的泄水
10、坡度(2)，使其能满足场地排水要求。,2、场地设计标高的确定方法和步骤,（1）初步确定场地设计标高H0 初步确定场地设计标高是根据场地挖填土方量平衡的原则进行，即场内土方的绝对体积在平整前后是相等的。 1)划分方格网 在具有等高线的地形图上将施工区域划分为边长a=1040m的若干方格（见图1-4）。,图1-4 在等高线地形图上划分方格网,2)确定各方格角点的自然标高,可根据地形图上相邻两等高线的高程，用插入法计算求得，见图1-4示意图，H13=252.00-0.6（252.00-251.50）=251.7m。也可以用一张透明纸得到C点的地面标高，见图1-5示意图。,图15 插入法计算方格角点标
11、高,此外，在无地形图的情况下，也可以在地面上用木桩或钢钎打好方格网，然后用仪器直接测出方格网角点标高。,3）初步确定场地设计标高H0,从图1可知，场地初步设计标高即为各个方格平均标高的平均值。可按下式计算： 式中 H1一个方格仅有的角点标高（m）； H2两个方格共有的角点标高（m）； H3三个方格共有的角点标高（m）； H4四个方格共有的角点标高（m）； N方格数。,（2）场地设计标高H0的调整,1）土的可松性影响 由于土具有可松性，因此，应该考虑由于土的可松性而引起的设计标高增加值h。由图16推导，可按下式计算：式中：Vw、VT按理论设计标高计算的总挖方、总填 方体积； FW，FT按理论设计
12、标高计算出的挖方区、填方区总面积； Ks土的最后可松性系数。,2）规划场地内挖填方及就近取、弃土影响,由于场地内大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及从经济角度考虑，部分土方就近弃土或就近借土，都会引起挖、填土方量的变化，有必要时，也要调整设计标高。可按下面近似公式确定： 式中 Q假定按原设计标高平整以后，多余或不足的 土方量； N方格数； a方格网边长。,3）场地泄水坡度的影响,场地为单向泄水 把已经调整后的设计标高H0作为场地中心的标高（见图1-7a），场地内任意一点的设计标高则为： 式中 场地内任意一点的设计标高； 场地任意一点至场地中心线设计标高H0的距离； 场地泄水设计坡度(不
13、小于2) 。,场地为双向泄水 同样是把已调整后的设计标H0,作为场地的纵向和横向中心点标高（见图1-7b），场地内任意一点的设计标高为：,式中lix、ljy分别为任意一点沿x-x、y-y方向距场地中心的距离； ix、iy分别为任意一点沿x-x、y-y方向的泄水坡度。,例如，见图1-4，原H34=250.60m，场地的设计标高为251.47m，那么，考虑具有双向泄水坡度以后，如果沿x-x、y-y的坡度分别为3、2，H34角点的设计标高为： H34=H0-1.5aix-aiy =251.47-1.5203-202 =251.47-0.09-0.0m =251.34m。 那么该角点需要填251.34
14、-250.60=+0.74m。,（二）用方格网法计算场地土方量,首先把场地上各方格角点的自然标高与设计标高分别标注在方格角点上（如图115所示），计算各角点的施工高度 “+” 为填，“-” 为挖。然后计算每一个方格的挖、填土方量，还应计算场地边坡的土方量。最后将填方区域和挖方区域内所有的土方量以及边坡土方量进行汇总，就得到总的平整场地土方量。,1、计算场地各个角点的施工高度,hij=H0ij-Hij 式中 hij角点施工高度即填挖高度(以“+”为 填，“-”为 挖)，m； n 方格的角点编号； H0ij各角点的设计标高； Hij各角点的自然标高。,2、绘出“零线”,1）“零线”定义：即挖、填方
15、的分界线。在该线上的施工高度为零。2） “零线” 确定方法：先确定 “零点”，将相邻两“零点”连接起来即为“零线”。3） “零点”：是某一方格的两个相邻角点（一“+”，一 “-”）填、挖高度连线与该方格边线的交点（即不挖不填的点）。,图2 零点位置计算示意图,3、计算场地挖、填土方量,可采用四方棱柱体法和三角棱柱体法进行计算。（1）四方棱柱体法 1）全挖（全填）方格（图1-8）式中： V挖方或填方的土方量（m）；h1,h2,h3,h4方格四个角点的，施工高度（m），以绝对值代入。,图1-8 全挖（全填）格,2）部分挖部分填方格（如图1-9）,图1-9 部分挖部分填,（2）三角棱柱体法 1）全挖
16、全填（如图1-11）,图1-11 三角棱柱体法（a）全挖（全填）；（b）部分挖部分填,2)有挖有填（如图1-11）其中锥体部分的体积为:楔体部分的体积为:,（三）用断面法计算场地土方量,如果当土方量计算精度要求不高时，还可以用断面法。断面法计算步骤如下： 1、划分横截面 截面的间距通常取1015m； 2、画横截面图形 绘制每个横截面的自然地面和设计地面的轮廓线，两轮廓线之间的面积即为挖方或填方的截面。,图112 断面法,3.计算横截面面积（见图1-12） 将所取的截面划分成若干个三角形和梯形。 如果用fi表示每一个小三角形或梯形的面积，则整个断面面积F1=f1+f2+f3+fn。 挖填部分的面
17、积可分别计算。4.计算土方量 如果分若干个断面面积分别为F1、F2、F3、Fn,相邻断面间的距离分别为L1、L2、L3、Ln，总的土方量为：（挖填部分的土方量可分别计算）,（四）场地边坡土方量计算,场地平整时，还要计算边坡土方量，其计算步骤如下：(1)标出场地四个角点A、B、C、D填挖高度和零线位置；(2)根据土质确定填、挖方边坡的坡度系数m1和m2；(3)计算四角点的放坡宽度，如图1-13中。A点的放坡宽度为m1ha，D点的放坡宽度为m2hd；(4)绘出边坡边线平面示意图；(5)计算边坡土方量体积。,图1-13 场地边坡平面图,A、B、C、D四个角点的土方量，近似地按三角锥体计算，如A点土方
18、量为： AB、CD两边上土方为三角棱柱体，按平均断面法计算，例如：AB边土方量为： AC、BD两边分段按三角锥体计算，例如：AC边AO段的土方量为：,（6）统计挖、填土方量：将各断面间的挖、填计算土方量汇总，即得边坡的挖、填计算土方总量。,三、土方调配,土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行。其工作包括：1）划分调配区；2）计算土方调配区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)；3）确定最优的土方调配方案；4）绘制土方调配图表。,确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期
19、、降低成本。,土方调配的原则：应力求达到挖填平衡，运距最短费用最省的原则。 经计算比较，选择经济合理的调配方案。 调配方案确定后，绘制土方调配图(如图1.17)。,1.4 土方边坡与降水,一、土方边坡为了保证土体的稳定性和施工安全，基坑及各类挖方和填方的边沿，都作成一定形状的边坡。,1、边坡坡度,土方边坡的坡度以边坡深度h与边坡宽度b之比表示，即： 式中mb/h称为边坡系数。边坡坡度因边坡高度、土质、工程性质等而异；既要保证土体稳定和施工安全，又要节省土方。临时性挖方边坡坡度应表1规定。,临时性挖方边坡值 表1,当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m以
20、内，不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表19规定。永久性挖方或填方边坡，则应按设计要求留设。,深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度 表19,2、边坡形式,边坡形式如图1-18所示。直线形用于相同的土层，折线形用于不同类土或基坑深度大于10m的同类土层。,图118 土方边坡形式（a)直线型；（b)折线型；（c)阶梯型；（d)分级型,【例题1-1】某基坑底尺寸为3015，坑深5.5米，1：0.4的放坡系数，土的可松性系数KS=1.3， KS=1.12，基础体积为2000m3。计算基坑开挖的土方量及应该预留的开挖松散土方体积。,解：（1）基坑土方开挖量：基坑底面积：F1=3015=450m2坑口
21、面积：F2=30+25.50.415+25.50.4=667.36m2中截面面积：F0=30+25.50.4/215+25.50.4/2=553.84m2基坑土方开挖量为：W=H(F1+F2+4F0)/6=5.5(450+667.36+4553.84)/6=3055m3,(2)需回填夯实后的土方量：V3=3055-2000=1055m3(3)需预留的松土量：V1=V3 / KS=1055/1.12=941.96m3V2=V1KS=941.961.3=1224.55m3V2=V3KS/KS=10551.3/1.12=1224.55m3,3、边坡稳定条件及其影响因素,土壁稳定，主要是由土颗粒之间的
22、摩阻力和粘结力能够使土体保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。,（1）引起土体内抗剪强度降低的原因,1）由于气候的影响，使土质松软。如夏季高温使土干裂，冬季低温使土冻胀等。2）粘土中的夹层因浸水而产生润滑作用。3）饱和水的细砂，粉砂因振动而液化等。,（2）引起土体内剪应力增加的原因,1）边坡过陡，高度或深度增加，剪应力增加。2）边坡上面增加荷载（静、动），尤其是有动荷载时。3）雨水、地下水渗入基坑，一方面使土体自重增加，另一方面水在土体中渗流产生一定的动水压力。4）土体竖向裂缝中的水（地下水）产生静水压力。,4、防治边坡塌方的措施,1）放足边坡 边坡的留设应符合规范的要求，其坡度的大小，应根据
23、土质、水文地质条件、施工方法、开挖深度、工期的长短等因素确定；2）土方挖掘过程中，要加强监控；3）严禁在坡顶堆载 基坑边堆土、堆料要有安全距离，防止动荷载对土体的震动造成原土层内部颗粒结构发生变化而塌方；4）采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法，坡面拉网法或挂网。5）必要时设置支撑。,二、基坑支护,当基坑开挖采用放坡无法保证施工安全或场地无放坡条件时,一般采用支护结构临时支挡，以保证基坑的土壁稳定、邻近建筑物与构筑物和管线的安全，同时考虑支护结构施工方便、经济合理、有利于土方开挖和地下工程的建造 。,支护结构形式应根据基坑开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑
24、物等情况进行选择和设计。,1、沟槽的支撑方法,对于宽度不大、深度较小的沟槽，多采用横撑式支撑，由挡土板、楞木和工具式横撑组成。根据挡土板放置方式不同，分为水平支撑和垂直支撑两类（如图4所示）。,图4 横撑式支撑（a）水平挡土板支撑；（b）垂直挡土板支撑1水平挡土板；2竖楞木；3工具式横撑4竖直挡土板；5横楞木,图5 横撑式支撑（a）间断式水平支撑；（b）断续式水平支撑；（c）连续式水平支撑； （d）连续式或间断式垂直支撑；（e）水平垂直混合式支撑,2、浅基坑的支撑方法,浅基坑一般用简易支撑结构 ，如采用斜柱支撑、锚拉支撑、短柱横隔支撑、临时挡土墙支撑等（如图6所示）。,图6 简易支撑结构(a)
25、斜柱支撑；(b)短柱横隔支撑；（c）临时挡土墙支撑,3、深基坑的支撑方法,支护体系主要由挡土结构和撑锚结构两部分组成。挡土结构为垂直部分，主要承担土压力、水压力、边坡上的荷载，并将这些荷载传递到撑锚结构。撑锚结构为水平部分，除承受挡土结构传递来的荷载外，还要承受如施工机具、堆放材料、堆土等施工荷载。,1.深基坑支护体系按挡土结构分类,1）透水挡土结构（如图120所示）。包括：H型钢(或工字钢、槽钢)桩加横插板挡土；间隔式(疏排)混凝土灌注桩加钢丝网水泥抹面护壁；密排式混凝土灌注桩(或预制桩)；双排灌注桩；桩墙合一；土钉墙支护；插筋补强支护。,挡土结构按是否挡水分类,2）止水挡土结构,包括：地下
26、连续墙；深层搅拌水泥土墙；密排桩间加高压喷射水泥注浆桩或化学注浆桩；钢板桩。,图1-20 支护体系按挡土结构分类a)槽钢挡墙；b)H型钢支柱木挡板支护墙；c)旋喷桩帷幕墙；d)地下连续墙；e)锁口钢板桩挡墙；f）混凝土灌注桩挡墙；g)钢筋混凝板桩挡墙 1-挡土板；2-H型钢支柱；3-钢筋混凝土桩；4-素桩,2.支护体系按撑锚结构分类,（如图1-21所示），包括：自立式(悬臂)支护；锚拉式支护；土层锚杆；钢管、型钢水平支撑；斜撑；环梁支撑。,图1-22 支护体系按撑锚结构分类(a)悬臂式支护结构；(b)拉锚式支护体系；(c)、(d)内撑式支护体系。,钢板桩施工图片,钢板桩-钢支撑,灌注桩排桩-钢
27、支撑,钢支撑（H 型钢）,钢支撑（钢管）,地下连续墙-钢支撑,SMW（Soil Mixing Wall）支护结构-钢支撑,地下连续墙-混凝土支撑,混凝土环形支撑,混凝土支撑,钢-混凝土环梁组合支撑,钢-混凝土组合支撑,钢-混凝土组合支撑,钢-混凝土组合支撑,钢-混凝土组合支撑,土钉墙的应用领域,目前土钉墙的应用领域主要有1托换基础；2基坑或竖井的支挡；3坡面的挡土墙；4斜坡面的稳定；5与锚杆相结合作斜面的防护,土钉墙的组成：土钉、面层、防水系统,土钉墙的构造,土钉：L=0.5-1.2h；SX、SY=12m；=520；土钉钢筋一般采用级以上变形钢筋，钢筋直径一般为16 32 ，常用为25；保护层
28、设置；注浆不宜低于M10；土钉与面层要有可靠的连接。面层：喷射混凝土不宜低于C20；双向钢筋网150300mm；面层厚度为80200mm。排水系统：地表水的截留、地下水有组织排水系统。,确定土钉墙结构尺寸,土钉墙适用于地下水位以上或经人工填土，粘性土和弱胶结砂土的基坑开挖，基坑高度以5m12m为宜，开挖面坡度可取60 90，在条件许可时，尽可能降低坡面坡度。土钉墙均是分层分段施工，每层开挖的最大高度取决于该土体可以站立而不破坏的能力。在砂性土中，每层开挖高度一般为0.52.0m，在粘性土中可以增大一些。开挖高度一般与土钉竖向间距相同，常用1.01.5m；每层开挖的纵向长度，取决于土体维持稳定的
29、最长时间和施工流程的相互衔接，一般多用10m长。,工艺流程,修理边坡 锚杆制作 钻孔 锚杆安设 注浆 挂钢筋网 锚头固定 喷射砼 养护,修理边坡,锚杆制作,钻孔,锚杆安设,编制钢筋网,挂钢筋网,喷射砼,监测,土钉墙,土钉墙,土钉墙,土钉墙,土钉墙,土钉墙 （案例）,土钉墙 （案例）,支护体系一般为临时结构，待建筑物或构筑物的基础及地下工程施工完毕，或管线施工完毕即失去作用。所以支护体系常采用可回收再利用的材料，如木桩、钢板桩等；也可使用永久埋在地下的材料，如钢筋混凝土板桩、混凝土灌注桩、旋喷桩、深层搅拌水泥土墙和地下连续墙等，但费用要尽量低。设计时可将其作为地下结构的一部分，如地下连续墙支护体
30、系可作为地下室墙体，以此降低工程造价。,地下连续墙设内支撑,地下连续墙,地下连续墙施工,地下连续墙,一般地下连续墙可以定义为：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。,施工工艺的实质就是在地面上用专门的挖槽设备沿工程周边及已铺筑的导墙，在泥浆护壁的条件下，开挖一条窄而长的沟槽，每次开挖一个单元槽段，待挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，插入接头管，将在地面上加工好的钢筋笼用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇注混凝土，混凝土是由沟槽底部开始逐渐向上浇注，随着混凝土的浇注即可将泥浆
31、置换出来，待混凝土浇至设计标高并达到初凝后，拔出接头管，一个单元槽段即施工完毕。如此逐段施工形成一道连续的地下钢筋混凝土墙，供截水防渗、挡土或承重之用。,历史：地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它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而发展起来的，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年代该项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的技术。,发展：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m2以上，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
32、。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m2。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。,应用：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。 通常地下连续墙主要被用于1： 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
33、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,地下连续墙作为基坑支护结构适用于各种复杂施工环境和多种地质条件。地下连续墙的墙厚应根据计算、并结合成槽机械的规格确定，但不宜小于600mm。地下连续墙单元墙段(槽段)的长度、形状、应根据整体平面布置、受力特性、槽壁稳定性、环境条件和施工要求等因素综合确定。当地下水位变动频繁或槽壁孔可能发生坍塌时，应进行成槽试验及槽壁的稳定性验算。,地下连续墙的构造应符合以下要求:1 墙体混凝土的强度等级不应低于C20。2 受力钢筋应采用级钢筋，直径不宜小于20mm
34、。构造钢筋可采用级或级钢筋，直径不宜小于14mm。竖向钢筋的净距不宜小于75mm。构造钢筋的间距不应大于300mm。单元槽段的钢筋笼宜装配成一个整体；必须分段时，宜采用焊接或机械连接，应在结构内力较小处布置接头位置，接头应相互错开。,钢筋的保护层厚度，对临时性支护结构不宜小于50mm，对永久性支护结构不宜小于70mm。竖向受力钢筋应有一半以上通长配置。当地下连续墙与主体结构连接时，预埋在墙内的受力钢筋，连接螺栓或连接钢板，均应满足受力计算要求。锚固长度满足现行混凝土结构设计规范GB50010要求。预埋钢筋应采用I级钢筋，直径不宜大于20mm。,地下连续墙顶部应设置钢筋混凝土圈梁，梁宽不宜小于墙
35、厚尺寸；梁高不宜小于500mm；总配筋率不应小于0.4%。墙的竖向主筋应锚入梁内。地下连续墙墙体混凝土的抗渗等级不得小于0.6Mpa。二层以上地下室不宜小于0.8Mpa。当墙段之间的接缝不设止水带时，应选用锁口圆弧型、槽型或V型等可靠的防渗止水接头，接头面应严格清刷，不得存有夹泥或沉渣。对地下连续墙，应提交经确认的有关成墙记录和报告。地下连续墙完成后尚应进行质量检验，检验方法可采用钻孔抽芯或声波透射法，检验槽段数不得小于同条件下总槽段数20%。,现浇地下连续墙的施工工艺过程,（）修筑导墙。导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构，要求具有足够的强度、刚度和精度。槽段开挖前，要先沿连续墙设计轴线修
36、筑导墙。导墙的作用是挖槽导向、防止槽段上口塌方、存蓄泥浆，同时还可作为施工时水平与竖直测量的基准，以及安装钢筋笼、设置混凝土导管、架设挖槽机具的支点。导墙一般可采用现浇、预制混凝土或钢筋混凝土等材料构筑。,导墙高，导墙壁的厚度一般为100200mm，当土层松软、施工荷载较大时，导墙厚度还应大些。两片导墙墙面间距B为地下连续墙设计厚度加施工余量4060mm，导墙内墙面应垂直、顶面应水平，为了防止地面水流入槽段，顶面还要高出施工地面100mm，基底和土面密贴，以防槽内泥浆渗入导墙后面。,现浇钢筋混凝土导墙拆模后应立即在墙间加设支撑，并在混凝土达到设计强度以前，禁止重型机械设备在导墙附近停置或进行作
37、业，以防止导墙开裂和位移变形。如地下水位很高时，则宜采用预制的钢筋混凝土导墙。,(2)泥浆护壁。地下连续墙挖槽过程中常采用泥浆护壁，即在挖槽时注入水泥浆或利用槽中黏性土成浆。为了使泥浆能适应多种要求和提高工作效能，可在泥浆中加入适量掺合物，以调整其性能。掺合物分为加重剂、增粘剂、分散剂和堵漏剂四类。,(3)槽段开挖1）挖槽机械目前国内外所用的挖槽机械种类很多，归纳起来可分为下列两大类：挖斗式挖槽机和钻头式挖槽机。常用的挖槽机械有：吊索式中心提拉式导板抓斗（图1-33），导杆式液压抓斗（图1-34），多头钻成槽机（图1-35）和冲击钻等。,2）挖槽。挖槽是地下连续墙施工中的主要工序，挖槽约占地下
38、连续墙施工工期的一半，因此提高挖槽效率是缩短工期的关键。同时，槽壁形状基本上决定了墙体外形，所以挖槽的精度又是保证地下连续墙质量的关键之一。地下连续墙挖槽的施工要点包括：,单元槽段的划分：地下连续墙施工时，预先沿墙体长度方向把地下连续墙划分为许多一定长度的施工单元，这种施工单元称为“单元槽段”。单元槽段长度一般可取68。,清底：槽段挖至设计标高后，先用超声波等方法测量槽段断面，而后清理槽底的土渣和沉淀物，以保证墙体质量，同时为后续工序提供良好的条件。清底的方法，一般有沉淀法和置换法。,沉淀法是在土渣基本都沉淀到槽底之后再进行清底。常用的方法有：砂石吸力泵排泥法；压缩空气升液排泥法；带搅动翼的潜
39、水泥浆泵排泥法和抓斗直接排泥法。其工作原理如图1-36所示。,图1-36清底方法（a）砂石吸力泵排泥；（b）压缩空气升液排泥；（c）泥浆潜水泵排泥1-接合器2-砂石吸力泵3-导管4-导管或排泥管5-压缩空气管6-潜水泥浆泵7-软管,置换法是在挖槽结束之后，先清理槽底，然后在土渣还没有沉淀之前就利用新泥浆把槽内的泥浆置换出来，使槽内泥浆的重度在1.11.2以下。,（4）钢筋笼制作和吊放。钢筋笼的尺寸应根据单元槽段、接头形式及现场起重能力等确定（图1-37）。钢筋笼的宽度最好是按单元槽段组装成一个整体。组装钢筋笼时，应在制作台上预先进行试装配，以检查上下节钢筋笼主筋接头、预埋件等的相对位置，接头宜
40、用帮条焊接。,焊接钢筋笼时，要预先确定插入浇筑混凝土导管的位置，保证这部分空间上下贯通，为了便于导管插入，应将纵向筋配置在横向筋的内侧，纵向筋底端应稍向里弯曲，以免安装就位时损伤槽壁表面。钢筋笼的吊放应注意不要因起重臂摆动或其他影响而使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。,图1-37钢筋笼构造示意（a）直墙段（b）L墙段,（5）地下连续墙的接头地下连续墙的接头，可分两大类：施工接头（竖向接头）和结构接头（水平接头）。施工接头是浇注地下连续墙时，在墙的竖向连接两相邻单元墙段的接头；结构接头是已完工的地下连续墙在水平向与其内部结构的梁、板等相连接的接头。,1）施工接头：常用的施工接头有：接头管（亦称
41、锁口管）接头（图1-38）、接头箱接头（图1-39）和隔板式接头（图1-40）。,图1-38接头管接头施工（a）开挖槽段;（b）吊放接头管和钢筋笼;（c）浇筑混凝土;（d）拔出接头管;(e)形成接头1-导墙;2-已浇筑混凝土的单元槽段;3-开挖的槽段;4-未开挖的槽段;5-接头管;6-钢筋笼7-正浇注混凝土的单元槽段;8-接头管拔出后的孔洞,图1-39接头箱接头施工(a)插入接头箱;(b)吊放钢筋笼;(c)浇注混凝土;(d)吊出接头管;(e)吊放后一槽段的钢筋笼;(f)浇注后一槽段的混凝土，形成整体接头;1-接头箱;2-接头管;3-焊在钢筋笼上的钢板,图1-40 隔板式接头(a)平隔板;(b)
42、榫形隔板;(c)形隔板1-正在施工槽段的钢筋笼;2-已浇注混凝土槽段的钢筋笼;3-化纤布（罩布）;4-钢隔板5-接头钢筋,接头管（亦称锁口管）接头是最常用的接头方式。接头管为一个直径比槽段宽度约小50mm的钢管。接头管可用不同长度(如6m、4m、2m等)的钢管做成拼装式，以适应不同的槽深。在一个单元槽段挖好后，沿槽段的端头吊放入接头管(起始槽段放二根)，然后吊放钢筋笼并浇注混凝土，从混凝土浇筑完毕到旋转拔动和全部拔出的时间，是随混凝土的性能、接头管的长度、直径和形状以及气温等条件的不同而变化的。,拔管过早，会导致混凝土坍塌；过迟会因粘结力过大而难以拔出。待混凝土强度达到0.050.2MPa时（
43、一般在混凝土浇注后35，视气温而定），开始用吊车或液压顶升架提拔接头管。浇筑混凝土后，为使接头管能顺利拔出，在槽段混凝土初凝前，应经常旋转拔动接头管，以防止接头管与混凝土粘结。在混凝土浇注结束后8以内将接头管全部拔出，接头管拔出后即可进行下一单元槽段的施工。,接头管作用是：起侧模的作用，阻止槽段内新浇的混凝土进入另一槽段或与相邻未开挖的土体固结；混凝土浇筑后拔出接头管，形成一个与槽宽相同的圆孔，使相邻槽段的混凝土有一个半圆弧企口接头，形成较好的结合面，连接简便，可以增强整体性和防水能力。2）结构接头：常用的有预埋连接钢筋法、预埋连接钢板法、预埋剪力连接件法。,（）地下连续墙混凝土浇筑在泥浆中浇
44、筑混凝土，深度大而无法直接观察，同时要在短时间内均匀地浇筑完毕，因此如何顺利浇筑入槽并保证质量，是地下连续墙施工中的关键。混凝土的浇筑方法常采用导管法水下浇筑混凝土。,在混凝土浇筑过程中，除应满足导管浇筑混凝土的一般要求外，还要随时测量混凝土面的高程。各导管处的混凝土表面的高差如果超过300mm，就容易使泥浆卷入混凝土内。由于浇筑时混凝土表面被泥浆污染，其浮浆层需凿去，故浇筑面应比设计墙顶面高出200300mm。,浇筑时使用导管的根数与单元槽段的长度有关，当单元槽段的长度小于3m时，一般采用1根导管，大于3m时，要使用两根或两根以上导管同时浇筑。导管间距与使用的导管直径有关，一般是：导管内径1
45、50mm时，间距不宜超过2m；内径为200mm以上的导管，间距不宜超过3m。导管距离槽段端部不宜大于1.5m，如果间距过大，易造成槽段端部和两根导管之间的混凝土面较低，也容易使泥浆卷入。浇注时混凝土上升速度不宜小于2/。,3.地下连续墙质量控制建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 502022002规定： 7.6.1 地下连续墙均应设置导墙，导墙形式有预制及现浇两种，现浇导墙形状有“L”型或倒“L”型，可根据不同土质选用。7.6.2 地下墙施工前宜先试成槽，以检验泥浆的配比、成槽机的选型并可复核地质资料。7.6.4 地下墙槽段间的连接接头形式，应根据地下墙的使用要求选用，且应考虑施工单位的经验
46、，无论选用何种接头，在浇注混凝土前，接头处必须刷洗干净，不留任何泥砂或污物。,7.6.5 地下墙与地下室结构顶板、楼板、底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹)，对接驳器也应按原材料检验要求，抽样复验。数量每500套为一个检验批，每批应抽查3 件，复验内容为外观、尺寸、抗拉试验等。7.6.6 施工前应检验进场的钢材、电焊条。已完工的导墙应检查其净空尺寸，墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。,7.6.7 施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商
47、品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。7.6.8 成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检验，重要结构每段槽段都应检查，一般结构可抽查总槽段数的20%，每槽段应抽查1 个段面。,7.6.9 永久性结构的地下墙，在钢筋笼沉放后，应做二次清孔，沉渣厚度应符合要求。7.6.10 每50m3 地下墙应做1 组试件，每幅槽段不得少于1 组，在强度满足设计要求后方可开挖土方。7.6.12 地下墙的钢筋笼检验标准应符合本规范表5.6.4-1 的规定。其他标准应符合表7.6.12 的规定。,表7.6.12 地下墙质量检验标准,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
48、度大，用于基坑开挖时，可承受很大的土压力，极少发生地基沉降或塌方事故，成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。 3.防渗性能好，由于墙体接头形式和施工方法的改进，使地下连续墙几乎不透水。 4.可以贴近施工。由于具有上述几项优点，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。地下连续墙对地基的适用范围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层，各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。 7.可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙，而且越来越多地用地下连续墙代替桩基
49、础、沉井或沉箱基础，承受更大荷载。 8.用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构，是非常安全和经济的。 9.占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益。 10.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。,但地下连续墙也存在一些不足： 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。,定位放线,导墙开挖,钢筋绑扎,导墙模板支撑,
50、导墙混凝土浇筑,导墙浇筑完毕要注意养护，中间要架设木支撑或者砖支撑,泥浆配置泥浆的作用不少，最主要的就是护壁，通过形成泥皮而防止土体坍落；还有就是平衡侧土压力等,泥浆测试 所用的泥浆为超泥浆，目前国内最为先进的泥浆。国内多采用膨润土（亦即皂土，Bentontie）泥浆，随着科技材料的发展，国外与香港、台湾都已逐渐转换为高分子聚合物材料聚丙烯醯胺（Polyacrylamide）超泥浆稳定液。这种液体是一种高浓缩性白色乳液，与水拌合后即产生膨胀作用，以提高水的粘滞度，在钻掘壁面形成一层富有韧性的胶质薄膜，防止钻掘平面之崩塌，达到稳定孔洞与沟槽之目的。这种超泥浆易于拌合，无粉尘污染，不需泥浆搅拌池、
