地下连续墙“两墙合一”设计问题探讨

杨文旻

【摘要】本文主要探讨地下连续墙“两墙合一”的相关设计问题。包括“两墙合一”的受力特性、节点设计以及防水措施。引入实际工程应用情况，说明其应用的合理性。为地下连续墙“两墙合一”的推广及应用提供参考。

【关键词】地下连续墙； 两墙合一； 受力特性； 节点设计； 防水措施

地下连续墙用于基础埋深大、地质条件差、水位高、场地周边建筑较贴等地下工程施工情况，有着明显的优势。目前地下连续墙主要充当施工期间的临时支护，当地下施工完成并回填后就退出舞台，后期建筑结构使用过程中不再考虑地下连续墙的作用，造成一定浪费。地下连续墙兼做主体结构参与正常使用阶段的结構受力，有着重大的意义。实现地下连续墙兼做主体结构，引出了“两墙合一”的概念。“两墙合一”即在地下施工阶段地下连续墙作为围护支挡结构，地下施工完成后，开始充当地下室外墙，通过设置与地下主体结构梁板的有效连接，成为主体结构的一部分，在正常使用阶段参与主体结构受力。随着地下连续墙作为主体结构的应用，实际工程对“两墙合一”的设计、施工以及防水措施等方面[1]提出了严格的要求。本文主要介绍地下连续墙“两墙合一”设计方面的问题。

1、“两墙合一”受力特性

地下连续墙作为主体结构的一部分，其荷载及受力特性随各个阶段而不同。

首先，地下连续墙在施工阶段作为基坑支护结构，其主要作用为临时挡土与止水，此时连续墙主要承受土压力、水压力。连续墙可近似为下端固支，上端铰支的梁，其底部固支部位内力最大。当连续墙埋深较深时，底部内力大，需增加连续墙厚度。此时，可在地下室范围内增加多层水平支撑，减少计算跨度，降低底部内力，达到优化设计的目的。还可以在连续墙外侧增加临时锚杆，用于平衡连续墙内力。然而后者受现场施工环境限制，对于周边建筑物较多或地基土质较差时无法使用。

其次，地下连续墙在主体结构竣工后，其主要功能在于充当地下室外墙，同时作为地下室楼层梁板的边支座，起到一定的竖向构件[2]作用。此时连续墙主要承受土压力、水压力以及主体结构的竖向、水平荷载产生的内力。连续墙可近似为下端固支，上端铰支，中间多道侧向约束的连续梁。除了承受土压力、水压力及路面荷载外，还承受主体结构传递过来的竖向与水平力。

最后，地下连续墙在主体结构建成若干年后，土压力由主动土压力转变为静止土压力，而水位回复到常年水位，此时，地下连续墙需要满足正常使用状态挠度及裂缝的要求，并考虑各种活荷载增减所引起内力的影响。

地下连续墙作为主体结构一部分，除地下室外墙作用外，还充当地下室楼层梁板支座，直接把主体荷载传递至地基，所以，地下连续墙需落于基础持力层内，其入岩深度[3]及持力层选择有较高的要求，需结合地下连续墙整体稳定、坑底抗隆起和抗倾覆等各项验算，并满足竖向承载力[2]要求。

2、“两墙合一”节点设计

地下连续墙作为主体结构的一部分，其布置方式有单一墙、复合墙和叠合墙3种[4]，一般采用叠合墙。叠合墙主要由地下连续墙与内衬墙组成，两者先后浇筑，靠结合面与两者之间的抗剪构造措施[5]连接，形成整体的主体结构构件。广州某艺术博物馆成功采用了两墙合一的设计与施工，地下连续墙厚度800mm，内衬墙厚度300mm，两墙之间的构造连接如图1、2所示。在地下连续墙钢筋绑扎时，预埋入胡须筋及12mm厚通长钢板，采用预埋塑料泡沫包裹，与地下连续墙钢筋笼集成一体，吊入连续墙槽，浇捣混凝土完成连续墙施工。待地下室开挖后，刨开塑料泡沫，露出胡须筋及钢板，凿毛连续墙面，在完成防水措施后绑扎内衬墙钢筋并完成混凝土浇捣，最终完成两墙合一。

3、“两墙合一”防水措施

地下连续墙“两墙合一”既充当地下室外墙，又作为主体结构承受竖向、水平荷载，其防水抗渗要求严格。广州某艺术博物馆地下室多为藏品库房、展厅等重要用房，需达到一级防水的要求。为保证连续墙与内衬墙合二为一的防水效果，首先连续墙自身采用抗渗混凝土并设置了钢板止水带，连续墙竖向接缝采用工字型钢焊接连接，转角及关键部位加强内置型钢；其次地下连续墙与内衬墙之间喷涂自粘式防水材料，利用其独特的渗透和自我修复能力，增加结构的密实性来达到刚性防水抗渗的目的，接着找平后又增加了合成高分子防水涂料。所有防水措施，在关键部位增加厚度或道数，以巩固整体防水效果。

由于地下连续墙与内衬墙之间存在防水层，使得两墙连接变弱，对整体受力有一定影响。通过有限元分析，对800mm连续墙与300mm内衬墙中间设置防水层与1100mm厚连续墙作比较，在水、土压力作用下，混凝土应力、钢筋应力、墙体水平位移均增幅5%以内，属工程允许范围，且设置防水层后，两墙仍能共同受力，协同变形。另外，对比两墙之间设置防水层与不设防水层施工缝的受力情况，知道设置防水层后，整体刚度略微降低，但减少了施工缝位置混凝土拉压损伤，在满足刚度情况下，反而有利。

结语：

地下连续墙“两墙合一”使地下连续墙作为一种集挡土、止水、防渗和地下室外墙作用于一体的结构形式具有十分显著的技术和经济效益，逐渐被国内越来越多工程所采用。本文主要从地下连续墙“两墙合一”的内力特性、节点设计以及防水措施等方面作了简单的介绍，提出了一些相应的做法，并应用于实际工程，收到了不错的成效，说明目前针对“两墙合一”的技术措施是成功的。相信未来“两墙合一”将得到更广泛的应用及发展。

参考文献：

[1]李旭涛.“两墙合一”地下连续墙在工程中的应用及常见问题分析[J].建筑知识，2014.

[2]孙峰，徐杨青等.“两墙合一”地下连续墙竖向承载力设计计算研究[J].岩土工程学报，2014.

[3]翁其平，王卫东等.超深圆形基坑逆作法“两墙合一”地下连续墙设计[J].建筑结构学报，2010，5.

[4]王卫东.地下连续墙作为主体结构的设计[J].建筑结构，2008，1.

[5]陈松，邢沛霖等.超深基坑地下连续墙作为主体结构的设计方法研究[J].建筑结构，2012，9.