地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响之我见

摘要：在一般情况下，建设火车站、地铁站施工的地下连续墙在开挖时周围环境会发生变化，形成变形量，它主要影响房屋的沉降、基坑的总变形量，虽然这些变化都相对的比较小，但是却是整个施工的重中之重，所以在进行地下连续墙成槽施工时需要较为严格的控制变形量所形成的变形。

关键词：地下连续墙；房屋沉降；成槽施工

Abstract: in the general case, the construction of railway station, subway station construction in the excavation of underground continuous wall, when the surrounding environment changes, forming deformation, it mainly influence the settlement of foundation pit houses, the total deformation, although these changes are relative smaller, but may be the construction of the top priority, so in the underground continuous wall into tank construction need more strict control deformation by the formation of the deformation.

Keywords: underground continuous wall; Building settlement; Into tank construction

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

地下连续墙是近几年才引进我国的，作为一种新型的基础工程，它普遍应用在地下结构中，比如火车站、地铁站、港口、小区的地下车库、高层的开挖基坑挡土支护以及各类桥梁、高层地下室的主题外墙等。在各类建筑施工时，地下连续墙可以作为建筑的基础结构和施工的支护设施，其关键在于地基的周边环境、开挖的稳定性、设计的合理性。

地下连续墙成槽施工的概述

地下连续墙成槽施工体现在施工方法中，它主要受施工设备的功能、地基的情况、建筑物的作用和水文地质条件的影响。随着建筑物需求的不断不变化、设备的不断创新、工作效率的不断提升，我们需要做到根据施工变化从而进行具体状况的分析和选择。

地下连续墙成槽施工功工法有，冲击钻进工法、抓斗挖槽工法、垂直多头回转钻成槽工法、水平多轴回转钻进工法四种，其中冲击钻进工法又分成ICOS冲击钻进工法、用集束潜孔锤冲击开槽工法、反循环钻进工法。

在连续墙成槽施工中需要注意地层的特性、设备的机械性能和开挖的长宽高三大类，对于地层特性来说，当地层的硬度中等，粉土与粉砂的范围在10厘米―15厘米之内，需要用回转式钻机工法；当大漂石不是特别坚硬时，需要使用垂直多头回转钻机工法。对于设备的机械性能来说，冲击式钻机工法的施工操作简单、价格偏低，但是相对的其成槽质量偏差、工作效率低下，而垂直多头回转钻机工法的排渣效果较好，可以除去反复提钻的过程，并且还能保持自然地垂直。 对于开挖的长宽高来说，进行大深度的开挖时一般采用回转式钻机工法，这种工法会和开挖的深度影响不大，且开挖速度和开挖效率也影响不大。

地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响

本文通过对上海市的大木桥地铁站的实例分析，来充分说明地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响。大木桥为第九号车站，主要结构为地下连续墙维护，每段槽的中心距离建筑边缘为6米―8米，每段槽的厚度为5米或者7米，对槽进行施工的顺序为，D23―D20―D25―D31―D22―D27―D33，如图1所示。本文主要探讨的是第四层和第五层，这两层粘土层空隙偏大、含水量较高、塑限较大，土层参数为，黏土的直剪固快23C/KPa，峰值16.5δ，厚度1.70米，天然容重18.4/(kn.m)δ；淤泥质粉质黏土的直剪固快12C/KPa，峰值21.5δ，厚度3.60米，天然容重17.7/(kn.m)δ；淤泥质黏土的直剪固快14C/KPa，峰值12.5δ，厚度9.10米，天然容重16.7/(kn.m)δ；黏土的直剪固快15C/KPa，峰值16.0δ，厚度7.6米，天然容重17.6/(kn.m)δ；粉质黏土的直剪固快14C/KPa，峰值24.0δ，厚度12米，天然容重17.9/(kn.m)δ。

图1

2.1房屋沉降规律的分析

现场实测中的信息和槽段的影响是密不可分的，而实测分布性状的分析需要对施工现场的数据信息进行整理，并最终得到槽段开挖的规律以及房屋沉降的规律。通过上述数据可以知道房屋沉降与连续墙施工的关系是随着槽段中心距离的变化而变化的。当距离槽段中心的距离不变时，房屋沉降和中心距离成反比，也就是说随着中心距离的增大而房屋沉降会衰减，并且距离越小衰减的越快。同时施工参数和槽壁距离以及拐点都是相辅相成的，当槽段中心距离增加时，房屋沉降的分布规律是不会变化的。

2.2房屋沉降的机理及其影响因素

一般情况下，饱和软土的槽段施工都是在泥墙护壁下进行的，当护壁泥浆没能平衡土的主动压力时，槽壁会出现少量坍塌，而且槽壁会出现向着槽内的变形，由此使得槽壁后面的土体出现地层损失。为了弥补这一损失，且为了协调房屋基础和地基的变形，房屋是会出现不同程度的沉降的，这就是成槽作业引起房屋沉降的机理。

理论上如果槽内土体和泥浆是完全意义上的置换也即槽段是绝对稳定的则槽壁后面土体是不会有地层损失的，这就说明房屋沉降是和稳定系数有关系的。因而深槽开挖中墙后土体的地层损失是同槽壁稳定系数有关系的，并且稳定系数越大，房屋沉降越小；反之，则越大。另外，如果定义自槽段开挖道成槽吊放钢筋笼之前的时间为成槽时间，那么成槽时间值大小对房屋最大沉降具有重要影响，这是由于土体流变性的作用的结果。我们知道，流变大小在相同应力水平下随时间发展而增加，实测数据也表明了这一效应：D23、D22号槽段，开挖深度均是34米，成槽时间分别为18 h、10 h，但是引起的最大沉降分别是1．89mm、1．14 mm。同样，D27、D33号槽段，成槽时间t分别为24 h，、17 h，引起最大沉降1．38 mm、1．06 mm。可见在上海地区的软塑流塑土体中开挖槽段，成槽时间越大，房屋沉降也会越大，呈现正相关趋势。

2.3预测的建立

通过前面的分析，我们可以得知房屋沉降是由于槽壁后土体地层损失引起，且可以把引起地层损失的主要因素归结为槽壁的稳定系数和成槽强度。结合实测到的槽段引起房屋沉降的分布是呈似正态的特点，我们便可以利用了Peck所提及的地表沉降计算公式来建立房屋沉降预测模式。很显然，墙后单位宽度地层损失是槽段施工工况的函数；分析结果表明它还是距离的函数。上海多年的基坑实践表明，在有房屋的情况下，地表沉降基本是随距离基坑边缘的垂直距离呈直线变化的，这一规律也在实测数据分析中得到了很好的应证。这说明单位宽度地层损失也会沿垂直槽壁方向距离而线性变化。

2.4实测数据和预测建立的比较

为了验证所得到的预测公式的有效性，本文对槽段D33进行了计算，图2是实测结果和计算结果的列图比较。图中方框形系列代表实测结果，三角形系列代表计算结果，可以看出计算结果基本上和实测是吻合的，尤其是在最大点处吻合十分好。另外，从上图还可以看到，计算结果在大约30 m处同实测结果似乎不相符，一方面是因为有基础刚度的影响，另一方面因为实测值比较小，误差在这里起到了比较大的作用，而且从工程角度来看，二者也可认为是一致的。

图2

结束语

地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响的后果是十分严重的，并且所占比重也很大，所以在实际操作中应当重视起来。通过上述实例分析可以知道地下连续墙成槽施工的范围是，当和槽段方向是一样且平行时，房屋沉降显示正态分布，同时与槽段中心距离相隔1.5倍―2倍，并在这个距离内房屋沉降呈现迅速的衰减。

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