地下连续墙在上海地铁中的应用.doc

1、地下连续墙在上海地铁中的应用摘要：上海市某地铁车站地铁采用地下连续墙在该地进行支护取得了较好的效果。通过施工方案比选及施工优化，对地下连续墙在该区域的适用性及工程实践进行了初步探讨。通过对其施工过程进行分析，结合实际工程经验提出地下连续墙施工的一般步骤和施工中常见问题分析及其经验总结，对此类结构设计及施工具有一定的参考价值。 关键字：地铁;地下连续墙;基坑工程 Abastract:A station of Shanghai Metro, by using the underground continuous wall for support, has got good results. Thr

2、ough comparison and selection of construction scheme and optimization of construction，the applicability of underground continuous wall in this area and the engineering practice are discussed preliminarilyThrough the analysis on the foundation construction process of this engineering， and combining w

3、ith the actual engineering experiences，put forward the general steps of underground continuous wall construction，common problem analysis in construction and the experience，had certain reference value to this kind of structure design and construction Key words: Metro; Underground continuous wall; Fou

4、ndation pit engineering 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 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。20 世纪 60 年代传到我国并应用于水坝的防渗墙，后来又应用于深基坑支护等工程1。国内外大量工程实践表明，地下连续墙施工整体刚度大、震动小、噪声低、防渗性能好，可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础，适用

5、于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入较深的情况，因而在地下工程中得到了广泛应用。近几十年来，地下连续墙技术备受国内外建筑行业的广泛关注，经过各国的优化和改进，该技术在应用上已趋于成熟，特别是日本在该技术的研究和发展上颇有建树。目前，地下连续墙的施工深度国内已达 80m2。 工程概况及地质水文 上海市某地铁车站主体为地下两层单柱双跨或双柱三跨及多跨钢筋混凝土框架结构侧式站台站，车站外包全长 311.2m，标准段净宽26.0m，站台中心里程处轨顶标高为-9.875m，覆土埋深 2.7m，车站从东往西 2下坡。 根据地质勘察资料报告显示

6、，拟建场区属于古河道沉积区，在揭露的 55.07m 深度范围内均为第四纪松散沉积物，属第四系河口、滨海、浅海、溺谷、沼泽相沉积层，场区地下水由浅部土层中的潜水及赋存于-23.29-26.14m 中的微承压水、赋存于-50.65-55.07m 中的承压水组成，静止水位埋深为 0.602.00m，绝对标高为 3.812.70m，年平均水位埋深离地表面 0.500.70m，补给来源主要为大气降水及地表水迳流侧向补给，以蒸发消耗为主，水位呈季节性波动，受气候、季节、降水量的影响而有变化。地下水及地基土对混凝土结构无腐蚀性，在干湿交替条件下对混凝土中的钢筋有弱腐蚀性3。 降水及止水帷幕方案比选 工程站施

7、工场区内的地基土均以饱和软粘性土为主，具有触变和流变的特点，开挖范围内的-3.83-4.38m 的粉性土在一定动水力作用下易产生蠕动变形、流砂、管涌现象，-23.29-26.14m 砂质粉土层为微承压水层，经过稳定性验算，在基坑开挖时会产生基坑突涌现象，施工过程中需要设置降压井降低水头高度以确保基坑稳定，施工要求高、安全风险大；车站局部地区均有暗浜分布，由于浜填土软弱不均匀，施工中对地下连续墙产生影响。由于水位降深较大，降水的可能性较小，同时降水过程中将形成较大范围的降落漏斗，必将引起地面及周围建筑物及地下建筑物管线的变形和破坏，大面积大降深的施工降水将影响地下水源系统，综合考虑宜采用基坑内降

8、水。 工程竖向止水帷幕的主要形式有两种4: 一种系帷幕插入隔水层进行止水，另一种系含水层相对厚度较厚，帷幕悬吊在透水层中，自地面在基坑内对设计区域土体进行压力注浆进行止水。前者根据地质报告泥砾层相对于其它土层渗透系数小，帷幕结构可深入渗透系数相对较小的泥砾层中一定深度，减少基坑降水量。后者需要考虑压力注浆的实际效果以及绕过帷幕注浆底面的水压与注浆体的平衡问题。由于浆液黏度低、渗透力强、流动性好，必须准确控制浆液的凝固时间，以避免浆液流失。鉴于该车站站位特殊，水流量大，难以保证注浆效果，经论证采用前者竖向止水帷幕形式。 围护方案比选 常见的隔水帷幕有三种：1、采用水泥搅拌桩( 单轴、双轴、三轴)

9、 相互搭接、咬合形成一排或多排连续的水泥土搅拌桩墙，由于搅拌均匀的水泥土渗透系数很小，可作为基坑施工期间的隔水帷幕；2、采用钻孔灌注桩进行隔水帷幕集围护；3、地下连续墙隔水帷幕5。 三种围护方案比较，地下连续墙是地下工程中一种较为先进的结构型式和施工工艺，是集挡土、防渗和结构承重于一体的结构物。由于它适用于多种土层，对周围建筑物和地下管线影响较小，且施工时无噪音、无振动，工程施工对环境的影响小。同时连续墙刚度大、整体性好，基坑开挖过程中安全性高，支护结构变形较小，墙身具有良好的抗渗能力，坑内降水时对抗外的影响较小。在工程实践中得到了广泛的应用，取得了很好的经济效益，同时在使用阶段又作为地下室外

10、墙。例如上海 200kV 世博地下变电站工程直径 130m 的圆形基坑，基坑开挖深度 34m，采用了1.2m 厚的地下连续墙作为围护结构。 作为该工程站址的基坑围护结构，主要基于强度、变形、稳定性及止水四个大方面考虑，经论证建议采用地下连续墙支护帷幕方案，如图 1 所示。 图 1 地下连续墙支护型式 地下连续墙工程实施方案及施工监测结果 地下连续墙采用液压抓斗成槽，膨润土泥浆护壁，钢筋笼整幅起吊，导管法水下混凝土浇注施工，地下连续墙施工工艺见图 2 地下连续墙施工工艺流程图。 图 2 地下连续墙施工工艺流程图 目前该车站的主体工程已完工，对连续墙墙体沉降、车站周边地表沉降、连续墙钢筋内力、连续

11、墙墙体变形进行了监测，并对监测数据进行了及时的处理和分析。结果概述如下: 1) 对连续墙墙体沉降进行监测，沉降速率最大点为0.03mm/d，月沉降最大0.7mm，累计沉降最大为8.5mm。( “+”表示上升， “”表示下沉)。 2) 对车站周边地表沉降进行监测，月沉降最大 13mm; 累计沉降最大点为9.1mm。( “+”表示上升， “”表示下沉) 3) 对连续墙钢筋内力进行监测，钢筋受力最大值为 15 7kN，该值所处位置为连续墙顶面以下 15.0m。( “+”表示钢筋处在受拉状态，“”表示钢筋处在受压状态) 4) 对基坑连续墙倾斜进行监测，月最大变化为 0.8mm，累计最大偏移 8.6mm

12、，该最大值位于桩顶以下 23m 处( 预警值为 25mm; 最大允许倾斜值为 0.2%H，且小于 30mm( H 为基坑深度) ; 日倾斜最大速率要求22.5mm/d) 。 监测结果显示: 墙体倾斜变形在允许范围内，桩体稳定。 结论 该工程站地下连续墙的施工高效，进度缩减。经基坑开挖后复核，所有技术指标均满足规范和设计要求，墙体受力性能良好。该工程的顺利实施为上海地区以及相似水文地质的土层的地下连续墙施工积累了一定经验。得到以下一些工程经验: 1) 地下连续墙运用于站址复杂的水文地质条件有效地解决了地铁深基坑工程中的支护、降水、止水等问题； 2) 对出现的大量漏浆现象，立即停止成槽，并不断向槽

13、内送浆，保持槽内泥浆面的高度，防止槽壁塌方；槽壁垂直度好，一旦不能安放到位，将给后期槽段的施工带来严重影响槽段； 3) 施工中要求接头管的拔除与墙体混凝土浇注的配合要十分默契； 4) 钢筋笼的起吊与下放，需要控制吊点的牢固，周围无关人员的远离，指挥人员的熟练程度。 5）锁口管下放同样是一个关键过程，将上部固定，背后用粘土回填密实，可有效避免锁口管在混凝土灌注过程中混凝土绕流下幅。浇筑混凝土 2-3 小时后，锁口管先缓慢拔出一段使其松动，混凝土再经历一段时间凝结之后方可完全拔出锁口管。 参考文献 1 王国强,王妍,李艳凤. 地下连续墙在沈阳地铁中的应用J.北方交通,2012 年 06 期：177-179. 2高盼星.浅谈地下连续墙在建筑工程中的重要性J.价值工程，2012 年 21 期：130-132. 3 周磊, 海琴. 淤泥质深基坑降水设计与施工J.山西建筑. 2011 年 07 月. 4郑捷奋,陈逸群. 静压注浆法在基坑支护工程中的应用J. 铁道建筑. 2001 年 04 期. 5 刘朝阳,施忠然,贾盐.悬臂式排桩与旋喷桩在深基坑支护中的应用J.资源环境与工程.2009 年 2 月.