1 前言

　　鋼筋混凝土構筑的地下連續墻，墻體剛度大，不但能承受作用于墻面上的側壓力，還具有擋水防滲能力，且變形小，可以作為主體結構的地下室外墻或其一部分。地下墻施工的成槽機械主要有抓斗式和利用泥漿循環的掘削式設備，施工對周圍土體和鄰近建（構）筑物影響小，對于基坑開挖工程量大，工期長，或利用地下墻作為主體地下室外墻的工程，具有較好的綜合經濟效益。但對于一般基坑，由于施工技術復雜，造價較高，現有設備施工的地下墻墻體厚度較大（一般厚800mm左右），故混凝土用量較大。因而，在一定程度上限制了它的推廣應用。

　　采用射水法建造的薄壁地下連續墻，成槽設備較簡單，它利用高壓射源破壞地層結構，水土混合使泥砂溢出地面，并通過成型器（長方形350mm×1500mm）上下反復沖擊運動，其下刀具進一步破壞土層，修整槽壁，槽孔中泥漿護壁，形成規格尺寸的槽段，經灌注水下混凝土建成單塊槽段，單塊槽段墻厚380mm，墻段寬1560mm左右，采用間隔跳打，當施工兩槽段之間的槽板時，開啟側向射源，將鄰近兩槽板側向泥土沖刷干凈，這樣，使單塊槽板相互緊密銜接，形成一道完整的地下墻體，保持了傳統地下連續墻的優點，減少砼用量，且這種地下墻單位體積綜合價與（沖）鉆孔灌注樁接近，從而大大降低了造價。

　　射水法建造地下連續墻適用于淤泥、粘性土、砂土、砂礫等土層。該法原用于土壩壩體防滲的防滲墻，近年來，該法應用于基坑支護，取得良好的效果，特別在砂土等透水性好的地層中，因其自身良好的止水防滲功能，可節省止水或降水費用，有利于保護環境，社會經濟效益顯著。

　　這種地下連續墻壁厚較小，故墻體在開挖深度上的跨度不宜過大，一般一層地下室要設一層支撐，但其整體好，矩形斷面有利于抵抗彎矩，在實際應用中發現其變形并不大，完全可以滿足支護要求。

　　2 薄壁地下連續墻的設計計算

　　地處福建漳州市鬧市區的某工程，高20層，框架剪力墻結構，地下室兩層，開挖深度8.5m（承臺深度9.5m），基坑占地面積45×37㎡，場地西、北約4.0—5.0m外均為居民住宅樓，高1—4層，淺基，磚混結構，場地東側6m外為某銀行，高5層，天然地基，框架結構，場地南側為街道，街道邊埋設有地下管線，環境條件對基坑開挖要求高。場地土層及主要物理力學性質及其它有關設計計算指標見表1。

表1 場地土層主要物理力學性質指標

　　支護結構采用薄壁地下連續墻加設兩道鋼筋砼角撐，4根立柱，連續墻厚380mm、長度12.5m，槽段寬1560mm，共有106塊槽段，如圖1所示。這種支護型式在漳州地區屬首次應用，設計計算如下：

圖1 薄壁地下連續墻支護設計圖

　　2.1 土壓力計算采用朗肯公式計算土壓力，土的強度取固結快剪指標，被動側粘性土取快剪指標〔1〕。

　　2.2 墻體嵌入深度計算與穩定性驗算場地頂部為雜填土、粉質粘土，利用其可自立深度，將第一道支撐降低至地面以下1.7m，支撐以上基坑外的土重、鄰近建筑、施工荷載作為地面超載取P0=50Pa，則計算開挖深度為7.8m.根據靜力平衡法原理，計算連續墻嵌入深度〔1〕，第二層開挖力矩平衡所需的嵌入深度Ht=4.2m，設計嵌入深度Hd=1.1×Ht=4.7m，連續墻板塊長度12.5m.將上述方法確定的嵌入深度進行基坑抗隆起穩定性驗算〔1〕，可得安全系數Kr=2.17＞1.3，滿足要求；并進行整體穩定性驗算〔2〕，安全系數Kt=1.59＞1.25，亦滿足要求。

　　2.3 地下連續墻內力計算地下連續墻內力取一個槽段計算，b=1560mm，h=380mm，保護層α=30mm，采用考慮支撐設置滯后面的m法〔3〕按四種工況計算：表2為各工況彎矩、剪力、支撐力、位移計算結果，取各工況彎矩包絡線計算配筋。

表2 薄壁地下連續墻計算結果

　　2.4 降水設計計算本工程場地有兩層承壓含水層，上部含水層被連續墻止水，可不予考慮，下部承壓水水位埋深1.4m，開挖后為防止坑底突涌，必須降低第二含水層的水頭壓力，滿足：

h＜ΣrI.hI/rw/1.2 （1）

　　式中：h—含水層水頭高度；rI—坑底土重度；hI-坑底土厚度；rw—水重度。

　　將已知值代入上式，得h＜2.7m，即應將第二層地下水位降低6.1m以上，取降至基坑底，S=8.1m.根據/大井公式計算基坑涌水量：

Q=2.73K.M.S/〔lg（1+R0/r0）〕（2）

　　式中：Q—基坑涌水量；K—含水層滲透系數；M—含水層厚度；S—水位降深；R—影響半徑，，R0=R+r0；r0—基坑等效半徑；r0=0.29（a+b），a、b基坑長、寬。

　　將有關參數代入式（2），得：Q=634.8m3/d，單井設計出水能力q=108m3/d，降水井井數n=1，1Q/q≈7（口井）。

　　2.5 基坑開挖監測布置為了確保支護結構和周邊安全，需進行監測，在連續墻中共布6個測斜管（與連續墻深度相同），監測不同深度連續墻水平位移；布一個墻身鋼筋應力測試斷面，8只鋼筋應力計；周邊建筑每幢布4—8個沉降觀測點監測建筑變形。

　　本工程基坑支護原設計采用（沖）鉆孔灌注樁排樁加設一道圓拱形鋼筋混凝土內支撐，圈梁與圓拱斷面均為1500×800，8根立柱，排樁樁徑900mm，樁長19.6m，樁中心距1240mm，樁后打兩排500mm、長14m粉噴樁止水，場地內注漿加固被動土（從基坑底向下3m，樁向外寬4m）。

　　與原設計相比，薄壁地下連續墻一種工藝就可達到原設計排樁、粉噴樁、注漿三種工藝的效果，可節省造價約182.5萬元，新設計雖然采用兩層支撐，但支撐造價仍比原設計節省5.5萬元，兩種支護形式經濟指標對比見表3。

表3 兩種支護設計經濟指標對比

3 支護結構施工與基坑開挖及基坑降水

　　3.1 地下連續墻施工：施工前，將場地標高降低1.4mm，夯實連續墻走向附近地面，水平安放軌道，使造墻機在同一電動軌道上行走，確保各槽段垂直度小于1/300，防止連續墻板塊之間接觸錯位，影響止水效果。

　　每個槽段成槽時間約2—3小時，鋼筋籠下籠，接頭焊接及混凝土水下灌注共3—4小時，每日可施工3—4個槽段，本工程連續墻施工共43天。

　　3.2 基坑開挖：采用機械自北向南退挖，分兩層進行，第一層開挖至深度5.1m（南側中段土預留，以便停放挖掘機），第二層開挖至深度8.3m，配合少量人工開挖。支撐系統施工與基坑開挖共55天，總計98天，比原設計工期提前38天。

　　3.3 基坑排水、降水：開挖第一層時，基坑內只有少量集水，采用明排，開挖第二層時，場地勘察孔冒水，隨著開挖深度增大，基坑底部涌水量增大，于是在基坑內打7個降水井抽水，抽取含泥礫粗砂含水層中的地下水，將場地水位下降至基坑底以下。

　　施工期間，漳州受臺風襲擊，正在開挖的其它基坑都進水，唯獨本工程基坑未進水。

　　3.4 存在問題及解決或改進辦法：

　　（1）沒有專門的清渣設

瀝青麻絮是將麻絮和有本公司的技術人員研發的一款具有防腐性瀝青為主要材料的添加劑里面的一款產品。瀝青及添加劑加熱溶解后與麻絮混合拌和均勻，作為道路結構物沉降縫、伸縮縫的填縫材料。主要用于作道路結構物沉降縫、伸縮縫的填縫材料等工程的建設。本產品施工非常方便，替代了原有的麻煩施工方法。我們一般是桶裝的，只需要采購后，取出來就可以使用。主要起防水、防雜物進入沉降縫內的作用，在填塞過程中，應填塞密實、牢固，在材料選用上，要選用優質合格的材料，麻絮為新的未變質的麻絮。

備，故沉渣厚度不能有效控制，本次施工采用加深造孔深度0.3—0.5m作為預留沉渣空間，同時采用隔水栓進行混凝土灌注，加大混凝土初灌的沖擊力，減少沉渣。

　　（2）由于連續墻較薄，灌注水下砼的導管口徑較小，稍有不慎，就可能使管內存在空氣，出現堵管現象，本次施工，采用的措施是在導管接頭加墊密封圈，選用粒徑較小的碎石或卵石（粒徑小于10-30mm）。

　　（3）各連續墻板塊之間大部分連接效果較好，但有少量粘性土部位連接不夠理想，有夾泥現象，說明側向噴嘴對粘性土不能有效清洗，應將槽段寬度改為1540mm，增加在粘土層的清洗時間，或側向噴嘴由目前并排3個改為5個呈梅花形布置，加大側向噴射強度；另外，成形器兩端應改成弧形，使板塊之間能更有效咬合。

　　4 應用效果驗證

　　4.1 地下連續墻變形圖2為測斜點平均位移——深度平均曲線，連續墻最大位移在基坑開挖面附近，最大值4.6—17.4mm，計算變形稍偏小，主要是由于計算無法考慮時間效應，實際土體在開挖期間存在蠕變。

　　4.2 地下連續墻彎矩實測深度6.9m（圈梁頂之下5.2m）連續墻鋼筋最大拉應力114.9MPa，最大壓應力40.6MPa。根據矩形斷面鋼筋砼受力平衡條件，可計算出薄壁地下連續墻實際彎矩（如圖3所示），與計算彎矩對比（測試時基坑周邊沒有堆載，故作為對比的理論計算不考慮施工超載20KPa），從圖中可以看出：各工況彎矩變化規律基本相同，但計算值一般偏大，偏于安全。

　　4.3 鄰近建筑沉降鄰近建筑沉降一般為3—5mm，未見任何開裂破壞痕跡。

　　5 結論

　　（1）本工程采用薄壁地下連續墻，變形較小，墻身鋼筋應力仍有較大安全儲備，止水防滲效果好，對周邊影響甚微，說明這種支護安全可靠。

　　（2）薄壁地下連續墻厚度小，混凝土用量小，兼具擋土防滲功能，造價較低。本工程與原設計的排樁支護結構相比，節省造價53.7%；如果利用薄壁地下連續墻作為地下室外墻的一部分，經濟效益更加顯著。

　　（3）射水法建造地下連續墻，施工方法簡單，施工速度快，對周邊影響小。

　　（4）應對成形器進行適當改進，形成不同厚度規格的成形器，以適用于不同條件的基坑支護，兩端呈園弧形，以增強板塊之間的咬合。