浅析地下连续墙成槽施工对房屋沉降的影响

【摘 要】近年来，地下连续墙技术因具有结构刚性大，适应各种地质条件，施工深度快，施工噪音小、震动小，机械化程度高等优点在工程建设中得到广泛的应用，成为优先考虑的方案之一。本文主要通过对连续墙成槽施工原理和成槽泥浆的性能分析对房屋沉降的影响进行了探讨。

【关键词】成槽施工；房屋沉降；地下连续墙

在当今城市房屋建设过程中，地下连续墙的情况日益普遍，由此带来的各种问题逐渐被人们所认识。特别是当房屋在危旧或具有安全隐患的情况下，不仅在施工期可能导致地面房屋产生开裂甚至倒塌的风险，而且房屋入住后长期振动及其引起的沉降将进一步加剧其风险，从而恶化地面房屋的安全状态。文章基于成槽施工原理与成槽泥浆的性能的角度来探究地下连续墙成槽施工对房屋沉降的影响。

一、成槽施工的原理

在泥浆液面静水压力（泥浆面高于地下水面）条件下，泥浆中水份会向槽壁土颗粒中渗透，而膨润土颗粒会沉积在槽壁表面，使槽壁形成泥皮，保护了槽壁。在静水压力条件下，克服槽内的水压力和土压力，使槽壁保持稳定不坍塌。泥浆中粘土颗粒水化充分，颗粒间由于静电作用相互粘结而形成蜂窝状海棉体有一定机械强度的网状结构，使泥浆整体变成胶凝体。静切力是测定泥浆触变性和网状结构强度的指标。取1分钟和10分钟的切力值，作为形成结构能力大小，其二者差值，说明泥浆在10分钟内结构加强了多少，即触变性大小。网状结构很重要，能使泥浆包裹小粉粒，使不沉淀，减小泥浆流动性。有裂缝地层，泥浆也不会流失。

二、成槽泥浆的性能

泥浆的性能指泥浆的比重、粘度、含砂率、静切力、触变性、失水量和泥皮厚稳定性、胶体率、PH值等九个主要性能，以下分别叙述。

（一）触变性

当泥浆是静止的，膨润土片状颗粒在泥里表面带负电荷、正电荷的两个端片状颗粒，颗粒的关键使片状膨润土的颗粒形成的纸牌屋的网状结构，使泥浆形成凝胶。在外力作用下，制卡型网状结构的房子解体，流动性和恢复泥，然后仍然回到网状结构。可以不断重复，这是泥浆的触变性。触变泥浆槽建设具有十分重要的意义。可悬浮颗粒，减少泥沙。泥很“豆腐”状态；当泥浆流进入孔隙，土壤颗粒粘连，从而增加了粘性土，起到加强壁效应。静切力大泥，触变性也大，用普通粘土调制成泥由于粘土颗粒是圆的，不能有任何的触变性，这应该是一个严格的区别。

（二）泥浆的静切力

含有粘土颗粒和CMC的泥浆，称作塑性流型液体。此种液体受力较小时不流动，当受力到一定量值时开始流动。在极限静切力以下时，泥浆接近固体特性，切力大于极限静切力时，泥浆显示液体特性。泥浆中粘土颗粒沉淀的程度，泥浆静止时，颗粒大的，水化不好的，对水分子吸收力小的颗粒易下沉，从泥浆中析出。失水量增大，引起槽壁坍塌，胶体率差，也说明稳定性不好。

（三）泥浆的稳定性

泥浆性能悬浮颗粒膨润土，膨润土的质量，可以用来区分稳定性试验。高粘度、易携带的土壤颗粒，土壤颗粒不易沉淀，泥浆不易渗入土壁，这是优势。消极的一面是分离土壤颗粒难泥浆粘度及挖掘效率较低。因此，我们强调不同的地质不同的粘度。比例过大，高浓度、粘度，稳定性的淤泥质粘土，造壁性恶化；比例太小，则是入侵由于雨水和地下水，稳定性变差，造成上泥量隔离减少，不能形成良好的稳定性。

二、地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响

（一）引起的固结沉降

盾构施工扰动引起的沉降主要包括掘进过程中的瞬时沉降及超孔隙水压力消散引起的固结沉降。由于次固结流变效应导致的后续沉降与运营期房屋建筑振动导致的影响重合，本文中暂不考虑。盾构推进过程中，盾构推进引起的位移场分析与监控是保证盾构顺利穿越的关键。长期振动引起的动应变累积成为长期沉降的主导因素。由于上、下行线盾构的推进有一个空间和时间差，孔隙水压力消散导致的固结沉降及流变效应是一个时间过程，从而造成地表沉降在时空分布上是一个动态的过程。

6、引起水压变化

饱和粘性土孔隙水压力具有建筑振动载荷明显的响应特性，当振动传递到一定深度时，其能量不足以克服初始电阻孔隙水的运动效果消失。根据推进试验结果仿真优化的比喻，“慢慢推，推成段；缓慢地转动均匀；在前调整压力密封技术；盾尾注浆”的内涵为基础，通过不断调整和优化盾构土压盾构推进速度，同步注浆等盾构掘进参数，降低地层的扰动，将通过在10毫米阶段结算，确保住房保障。当应力比小于临界动应力比，已故的列车振动对孔隙水压力效应小、恢复快。

（三）连续墙相互作用的叠加

国内外实践表明，对未衬砌连续墙，当两连续墙的中心线距为5D（D为连续墙宽度）时，可不考虑相互作用，但中心线距小于等于3D时，则必须考虑其相互作用。很明显，若两平行连续墙间距小，两连续墙同时开挖对地层的扰动要大于单一连续墙的开挖。其结果会造成地层的突然松弛，出现大的和持续不断的变形。对地表沉降而言，两连续墙的相互作用会使地表沉降有叠加作用

三、施工对房屋沉降注意事项

城市空间的开发利用，对解决城市交通、停车、贸易、交通、供水、电力供应等都起到了非常积极的作用。但在成槽工程施工过程中，会带来一系列的问题，例如，正常的交通和人们的日常生活噪声的影响、环境保护水污染、地面沉降等；并就如何解决这些问题，或影响减少到最低限度，是工程师和工人每个参与工程的设计与施工者的共同责任。

（一）注意地层沉降变形特性

房屋建筑工程的浅埋暗挖连续墙，其施工有盾构法和新奥法两种施工方法，由于技术和经济方面的原因，新奥法的应用更为广泛一些；而新奥法施工的浅埋连续墙，特别是处于松散地层的浅埋连续墙在施工过程中更容易发生地层沉降，并且其沉降量一般均较大。笔者先后参加了实验段、广州房屋建筑、深圳房屋建筑一期工程等项目的施工，通过对部分松散地层浅埋暗挖连续墙在施工中的地层沉降监测资料的汇总分析，可知在上述条件下地层沉降变形具有如下特性。

（二）注意地层应力释放

地层应力释放形成的收敛约束特性，位移增加的形成与上覆岩层荷载应用于连续墙结构的应用将减少。最佳支持的概念是稳定在允许形成的位移条件，支持力的支撑结构，但看新奥法的点集中在围岩稳定、连续墙，以及城市住房连续墙成槽施工，特别是浅层连续墙表面保证了变形控制。原则上不允许超过规定值的表面出现下沉，只能采取地层预加固和及时的支持，采取快速的技术措施，如闭环、对多孔介质土壤和滑动表面电位的形成与塌陷，对地面沉降及地面应力释放，水面会逐渐产生。随着大范围地面沉降，这个周期会积累，导致应力释放滑带形成，增加槽的宽度和下沉量。同时，由于垂直应力释放，甚至屋顶变形逐渐增加。但相对于地表下沉到小，对地层应力释放率的控制范围可以减少沉降和扩散。

结语

综上所述，地下连续墙成槽施工造成的沉降对邻近建筑物的影响，如引起的固结沉降、连续墙相互作用的叠加以及引起水压变化等，当沉降过大时有可能导致建筑物的断裂及上部结构压性裂缝的产生。因此，在施工中应尽量采取各种必要的手段，如注意地层沉降变形特性以及注意地层应力释放等措施，以对建筑物影响降至最低。

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