![[分享]地下连续墙的设计，别人教不如自己学](/skin/img/logo.png){kind=logo}
[分享]地下连续墙的设计，别人教不如自己学
作为基坑围护构造，主要基于强度、变形和稳定性三个大的方面对公开连续墙停止设计和计算，强度主要指墙体的程度和竖向截面承载力、竖向地基承载力;变形主要指墙体的程度变形和作为竖向承重构造的竖向变形;稳定性主要指作为基坑围护构造的整体稳定性、抗倾覆稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗渗流稳定性等，稳定性计算办法。以下针对公开连续墙设计的主要方面停止详述。
一、墙体厚度和槽段宽度
公开连续墙厚度普通为 0.5～1.2m，而随着挖槽设备大型化和施工工艺的改良，公开连续墙厚度可达 2.0m 以上。日本东京湾新丰洲公开变电站圆筒形公开连续墙的厚度到达了2.40m。上海 世博 500kV 公开变电站基坑开挖深度 34m，围护构造采用直径 130m 圆筒形公开连续墙，公开连续墙厚度 1.2m，墙深 57.5m。 在详细工程中公开连续墙的厚度应依据成槽机的规格、墙体的抗渗请求、墙体的受力和变形计算等综合肯定。公开连续的常用墙厚为 0.6、0.8、1.0 和 1.2m。
肯定公开连续墙单元槽段的平面外形和成槽宽度时需思索众多要素，如墙段的构造受力特性、槽壁稳定性、周边环境的维护请求和施工条件等，需分离各方面的要素综合肯定。普通来说，壁板式一字形槽段宽度不宜大于 6m，T 形、折线形槽段等槽段各肢宽度总和不宜大于 6m。
二、公开连续墙的入土深度
普通工程中公开连续墙入土深度在 10～50m 范围内，最大深度可达 150m。在基坑工程中，公开连续墙既作为接受侧向水土压力的受力构造，同时又兼有隔水的作用，因而公开连续墙的入土深度需思索挡土和隔水两方面的请求。作为挡土构造，公开连续墙入土深度需满足各项稳定性和强度请求，作为隔水帷幕，公开连续墙入土深度需依据公开水控制请求肯定。
1. 依据稳定性肯定入土深度
作为挡土受力的围护体，公开连续墙底部需插入基底以下足够深度并进入较好的土层，以满足嵌固深度和基坑各项稳定性请求。在软土地层中，公开连续墙在基底以下的嵌固深度普通接近或大于开挖深度方能满足稳定性请求。在基底以下为密实的砂层或岩层等物理力学性质较好的土(岩)层时，公开连续墙在基底以下的嵌入深度可大大缩短。例如上海轨道交通七号线耀华路站综合开发项目开挖深度约 20.4m，基底以下主要以软塑的粘土层为主，采用公开连续墙作为围护构造，墙体嵌入基底以下 19m 方满足稳定性请求。南京绿地紫峰大厦开挖深度约 21.4m，基底以下均为中风化安山岩，公开连续墙嵌入基底以下 7m 即满足稳定性请求。
2. 思索隔水作用肯定入土深度
作为隔水帷幕，公开连续墙设计时需依据基底以下的水文地质条件和公开水控制肯定入土深度，当依据公开水控制请求需隔断公开水或增加公开水绕流途径时，公开连续墙底部需进入隔水层隔断坑内外潜水及承压水的水力联络，或插入基底以下足够深度以确保构成牢靠的隔水边境。如依据隔水请求肯定的公开连续墙入土深度大于受力和稳定性请求肯定的入土深度时，为了减少经济投入，公开连续墙为满足隔水请求加深的局部可采用素混凝土浇筑。
天津津塔基坑开挖深度 22.1m，采用 1.0m 厚的“两墙合一”公开连续墙作为围护体。其空中下约 40m 深散布有(8b)粉土层第二承压含水层，基坑不满足承压水突涌稳定性请求，依据基地周边环境维护请求需采取隔断措施。依据稳定性计算，公开连续墙插入基底以下17.2m 即可满足各项稳定性请求。而要隔断第二承压水，公开连续墙底部需进入(8c)粉质粘土层，插入基底以下的深度需到达 23.7m。因而综合思索稳定性和隔承压水两方面的要素，公开连续墙插入基底以下 23.7m，并依据受力和稳定性请求在基底以下 17.2m 范围采用钢筋混凝土，在基底以下 17.2～23.7m 段采用素混凝土段作为隔水帷幕。该工程曾经完工，公开连续墙下部素混凝土段有效的隔断了第二承压水。
三、内力与变形计算及承载力验算
1. 内力和变形计算
公开连续墙作为基坑围护构造的内力和变形计算目前应用最多的是平面弹性地基梁法，该办法计算烦琐，可适用于绝大局部常规工程;而 关于具有明显空间效应的 深基坑工程，可采用空间弹性地基板法停止公开连续墙的内力和变形计算;关于复杂的基坑工程需采用连续介质有限元法停止计算。
墙体内力和变形计算应依照主体工程公开构造的梁板布置，以及施工条件等要素，合理肯定支撑标高和基坑分层开挖深度等计算工况，并按基坑内外实践状态选择计算形式，思索基坑分层开挖与支撑停止分层设置，以及换撑拆撑等工况在时间上的先后次第和空间上的位置不同，停止各种工况下的连续完好的设计计算。
2. 承载力验算
应依据各工况内力计算包络图对公开连续墙停止截面承载力验算和配筋计算。常规的壁板式公开连续墙需停止正截面受弯、斜截面受剪承载力验算，当需接受竖向荷载时，需停止竖向受压承载力验算。关于圆筒形公开连续墙除需停止正截面受弯、斜截面受剪和竖向受压承载力验算外，尚需停止环向受压承载力验算。
当公开连续墙仅用作基坑围护构造时，应依照 承载才能极限状态对公开连续墙停止配筋计算，当公开连续墙在正常运用阶段又作为主体构造时，应依照正常运用极限状态依据裂痕控制请求停止配筋计算。
公开连续墙正截面受弯、受压、斜截面受剪承载力及配筋设计计算应契合现行国度规范《混凝土构造设计标准》(GB50010)的相关规则。
四、公开连续墙设计结构
1. 墙身混凝土
公开连续墙混凝土设计强度等级不应低于 C30，水下浇筑时混凝土强度等级按相关标准请求进步。墙体和槽段接头应满足防渗设计请求，公开连续墙混凝土抗渗等级不宜小于 S6级。公开连续墙主筋维护层在基坑内侧不宜小于 50mm，基坑外侧不宜小于 70mm。
公开连续墙的混凝土浇筑面宜高出设计标高以上 300～500mm，凿去浮浆层后的墙顶标高和墙体混凝土强度应满足设计请求。
2. 钢筋笼
公开连续墙钢筋笼由纵向钢筋、程度钢筋、封口钢筋和结构增强钢筋构成。纵向钢筋沿墙身平均配置，且可按受力大小沿墙体深度分段配置。纵向钢筋宜采用 HRB335 级或 HRB400级钢筋，直径不宜小于 16mm，钢筋的净距不宜小于 75mm, 当公开连续墙纵向钢筋配筋量较大，钢筋布置无法满足净距请求时，实践工程中常采用将相邻两根钢筋兼并绑扎的办法调整钢筋净距，以确保混凝土浇筑密实。 纵向钢筋应尽量减少钢筋接头，并应有一半以上通长配置。程度钢筋可采用 HPB235 级钢筋，直径不宜小于 12mm。封口钢筋直径同程度钢筋，竖向间距同程度钢筋或按程度钢筋间距距离设置。公开连续墙宜依据吊装过程中钢筋笼的整体稳定性和变形请求配置架立桁架等结构增强钢筋。
钢筋笼两侧的端部与接头管(箱)或相邻墙段混凝土接头面之间应留有不大于 150mm的间隙，钢筋下端 500mm 长度范围内宜按 1：10 收成闭合状，且钢筋笼的下端与槽底之间宜留有不小于 500mm 的间隙。公开连续墙钢筋笼封头钢筋外形应与施工接头相匹配。封口钢筋与程度钢筋宜采用等强焊接。
单元槽段的钢筋笼宜在加工平台上装配成一个整体，一次性整体沉放入槽。 当单元槽段的钢筋笼必需分段装配沉放时，上下段钢筋笼的衔接宜采用机械衔接，并采取空中预拼装措施，以便于上下段钢筋笼的快速衔接 ，接头的位置宜选在受力较小处，并互相错开。
(1) 转角槽段钢筋笼
转角槽段小于 180 度角侧程度筋锚入对边墙体内应满足锚固长度，且宜与对边程度钢筋焊接，以增强转角槽段吊装过程中的整体刚度。转角宜设置斜向结构钢筋，以增强转角槽段吊装过程中的整体刚度。
(2) T 型槽段钢筋笼
T 形槽段外伸腹板宜设置在迎土面一侧，以避免影响主体构造施工。依据相关标准停止T 型槽段截面设计和配筋计算，翼板侧拉区钢筋可在腹板两侧各一倍墙厚范围内平均布置。
3. 墙顶冠梁
公开连续墙顶部应设置封锁的钢筋混凝土冠梁。冠梁的高度和宽度由计算肯定，且宽度不宜小于公开连续墙的厚度。公开连续墙采用分幅施工，墙顶设置通长的顶圈梁有利于加强公开连续墙的整体性。顶圈梁宜与公开连续墙迎土面平齐，以便保存导墙，对墙顶以上土体起到挡土护坡的作用，防止对周边环境产生不利影响。
公开连续墙墙顶嵌入圈梁的深度不宜小于 50mm，纵向钢筋锚入圈梁内的长度宜按受拉锚固请求肯定。
五、公开连续墙施工接头
1. 类型与方式
施工接头是指公开连续墙单元槽段之间的衔接接头。依据受力特性公开连续墙施工接头可分为柔性接头和刚性接头。可以接受弯矩、剪力和程度拉力的施工接头称为刚性接头，反之不能接受弯矩和程度拉力的接头称为柔性接头。
2. 柔性接头
工程中常用的柔性接头主要有圆形(或半圆形)锁口管接头、波形管(双波管、三波管)接头、楔形接头、钢筋混凝土预制接头和橡胶止水带接头，接头平面方式如图 11-9 所示。图 11-10 为几种接头管的实物图。柔性接头抗剪、抗弯才能较差，普通适用于对槽段施工接头抗剪、抗弯才能请求不高的基坑工程中。
(1) 锁口管接头
圆形(或半圆形)锁口管接头、波形管(双波管、三波管)接头统称为锁口管接头，锁口管接头是公开连续墙中最常用的接头方式，锁口管在公开连续墙混凝土浇筑时作为侧模，可避免混凝土的绕流，同时在槽段端头构成半圆形或波形面，增加了槽段接缝位置公开水的渗流途径。锁口管接头结构简单，施工顺应性较强，止水效果可满足普通工程的需求。
(2) 钢筋混凝土预制接头
钢筋混凝土预制接头可在工厂停止预制加工后运至现场，也可现场预制。预制接头普通采用近似工字型截面，在公开连续墙施工流程中取代锁口管的位置和作用，沉放后无需顶拔，作为公开连续墙的一局部。由于预制接头无需拔除，简化了施工流程，进步了效率，有常规锁口管接头不可比较的优点。特别适用于顶拔锁口管艰难的超深公开连续墙工程。当遭到运输和吊放设备才能限制等要素限制时，预制接头普通在深度方向分节吊放，分节长度应依据基坑开挖深度肯定，以确保分节接缝位置处于基坑底面以下一定深度为准绳。上下节之间可采用预制钢筋混凝土方桩分节桩之间的钢板接头衔接方式，并使接缝处于平整密实的衔接状态。也可将预制接头上下节先采用螺栓与衔接固定，再焊接。
(3) 工字形型钢接头
该接头方式是采用钢板拼接的工字形型钢作为施工接头，型钢翼缘钢板与先行槽段程度钢筋焊接，后续槽段可设置接头钢筋深化到接头的拼接钢板区。该接头不存在无筋区，构成的公开连续墙整体性好。先后浇筑的混凝土之间由钢板隔开，加长了公开水浸透的绕流途径，止水性能良好。工字形型钢接头的施工防止了常规槽段接头施工中锁口管或接头箱拔除的过程，大大降低了施工难度，进步了施工效率。该接头在直径 130m，挖深 34m 的世博公开变电站圆筒形公开连续墙设计中得到胜利应用。工字形型钢接头如图 11-9(g)所示 。
3. 刚性接头
刚性接头可传送槽段之间的竖向剪力，当槽段之间需求构成刚性衔接时，常采用刚性接头。在工程中应用的刚性接头主要有一字或十字穿孔钢板接头、钢筋搭接接头和十字型钢插入式接头。
(1) 十字穿孔钢板接头
十字穿孔钢板接头是公开连续墙工程中最常用的刚性接头方式，是以开孔钢板作为相邻槽段间的衔接构件，开孔钢板与两侧槽段混凝土构成嵌固咬协作用，可接受公开连续墙垂直接缝上的剪力，并使相邻公开连续墙槽段构成整体共同承当上部构造的竖向荷载，谐和槽段的不平均沉降;同时穿孔钢板接头亦具备较好的止水性能。十字钢板接头如图 11-11(a)所示。该刚性接头在公开连续墙设计中应用较为普遍，工艺较成熟。上海银行大厦、解放日报新闻中心、兰馨公寓、浩大中心等工程中均采用了十字钢板刚性接头。
采用十字穿孔钢板接头应留意以下几个问题：
a. 为了避免混凝土浇筑过程中呈现从侧面绕流，影响相邻槽段施工，十字穿孔钢板应沿槽段深度通长设置，且应嵌入槽底沉渣内一定深度，彻底隔断混凝土的绕流途径。关于设计上需求公开连续墙加深隔断公开水的槽段，应将钢筋笼加深至槽底，以固定十字钢板。
b. 当采用十字穿孔钢板刚性接头时，如墙体钢筋笼超长，在钢筋笼吊装和沉放过程中用易呈现十字穿孔钢板弯曲变形，而使十字钢板无法沿接头箱槽口顺利下行，影响钢筋笼沉放。因而在超越 40m 深的超深公开连续墙槽段中普通不宜采用十字穿孔钢板接头。
c. 当公开连续墙采用“两墙合一“时，为了确保公开连续墙的防渗性能，在满足受力的条件下，十字钢板穿孔应尽量设置在基底以下，以减少公开连续墙基底以上渗漏的可能性。
(2) 钢筋搭接接头
钢筋搭接接头采用相邻槽段程度钢筋凹凸搭接，先行施工槽段的钢筋笼两面伸出搭接局部，经过采取施工措施，浇灌混凝土时可留下钢筋搭接局部的空间，先行槽段构成后，后施工槽段的钢筋笼一局部与先行施工槽段伸出的钢筋搭接，然后浇灌后施工槽段的混凝土。钢筋搭接接头平面方式如图 11-11(b)所示。这种衔接方式在接头位置有公开连续墙钢筋经过(程度钢筋和纵向主筋)，为完整的刚性衔接。有关实验研讨标明其构造衔接刚度和接头抗剪才能均优于开孔钢板接头。日本道路协会《公开连续壁根底设计施工指针》中，根据不同的钢筋搭接长度及钢筋比以及钢筋的间隙所作的实验结果，倡议接缝处的单位允许应力采用公开连续墙墙体允许应力的 80%来设计。
(3) 十字型钢插入式接头
十字型钢插入式接头是在工字形型钢接头上焊接两块 T 形型钢，并且 T 形型钢锚入相邻槽段中，进一步增加了公开水的绕流途径，在加强止水效果的同时，增加了墙段之间的抗剪性能，构成的公开连续墙整体性好。十字型钢插入式接头如图 11-11(c)所示。图 11-12 为几种刚性接头和接头箱的实物图。
4. 施工接头选用准绳
由于公开连续墙施工接头品种和数量众多，在实践工程中在满足受力和止水请求的前提下，应分离地域经历尽量选用施工烦琐、工艺成熟的施工接头，以确保接头的施工质量：
(1) 由于锁口管柔性施工接头施工便当，结构简单，普通工程中在满足受力和止水请求的条件下公开连续墙槽段施工接头宜优先采用锁口管柔性接头;当公开连续墙超深顶拔锁口管艰难时倡议采用钢筋混凝土预制接头或工字形型钢接头。
(2) 当依据构造受力请求需构成整体或当多幅墙段共同接受竖向荷载，墙段间需传送竖向剪力时，槽段间宜采用刚性接头，并应依据实践受力状态验算槽段接头的承载力。
![[分享]桥梁下部结构施工盖梁混凝土浇筑](/e/data/images/no.jpg)
