地下连续墙法施工,即指从地面上沿着拟建的地下结构或高层建筑基坑的周边,用特制的挖槽机械,在泥浆护壁状态下开挖一定长度的沟槽;然后将钢筋笼吊放入沟槽,用导管法在充满泥浆的沟槽内浇筑混凝土,混凝土从沟槽底部逐渐向上浇筑,同时将泥浆置换出来,在地下形成钢筋混凝土墙段;把各单元墙段用特制接头逐一连接起来,形成一个整体的地下连续墙。

地下连续墙技术源于欧洲,是由打井和石油钻井所用的泥浆护壁以及水下浇筑混凝土施工方法结合而发展起来的。而且自从1950年意大利开始在水库大坝中修建地下连续墙以来的50多年中,这一技术得到了迅速发展。世界各国都首先从水利水电基础工程中开始应用,尔后推广到建筑、市政、交通、矿山、铁道和环境等部门。最初的地下连续墙厚度不超过60cm,深度不超过20m。1980年以后,墙厚超过1.2m、深度超过100m的地下连续墙不断涌现出来。可以说,20世纪80年代是地下连续墙技术急速发展的年代,成功研制并使用了水平多轴的铣槽机。到了20世纪90年代,进行了超厚(3.20m)和超深(170m)的地下连续墙试验性施工。已经建成了日本东京湾跨海大桥的川崎人工岛(墙厚2.8m,直径108m)的大型地下连续墙,以及最大深度达140m的地下连续墙。目前最薄的地下连续墙厚度为20cm。

地下连续墙最多的国家当属日本,已经累计建成了地下连续墙1500万平方米以上,近年来每年平均建成60~80万平方米。其他如意大利、法国、德国、加拿大、英国和墨西哥等国家,都位居地下连续墙技术发展的前列。

地下连续墙技术是20世纪50年代末期引入我国的。1957年,我国的水利代表团考察了意大利的地下连续墙技术。1958年,开始在青岛月子口水库和北京密云水库进行桩排地下连续墙施工和槽孔地下连续墙的试验性施工。1960年,建成了密云水库白河主坝的槽孔防渗墙。和其他国家一样,我国也是首先从水利水电工程开始应用地下连续墙技术。它使我国水库和大坝的防渗和安全设计及施工技术发生了很大的变化,著名的三峡和小浪底工程都使用了地下连续墙。到目前为止,我国水利水电系统已建成地下连续墙约90万平方米,其中北京水利基础总队完成了30%-40%。20世纪70年代中期,此项技术开始推广应用到建筑、煤矿、市政等部门,特别是1977年召开的全国防渗墙经验交流会,对此项技术起到了很好的推动作用。经过多年的实践,地下连续墙已在我国得到广泛应用,如高层建筑的深大基坑、大型地下商场和地下停车场、地下铁道车站以及地下泵站、地下变电站、地下油库等地下特殊构筑物。采用地下连续墙的基坑规模长宽已达几百米,基坑开挖深度已达30m以上,连续墙深度已超过50m。

地下连续墙施工技术的主要优点是:适用于多种地质条件,施工时无振动,噪声低,不必进行放坡,不需支模,墙体刚度大于一般挡土墙,能承受较大的土压力,可避免地基沉陷与塌方,可用于建筑物密集地区。因而在城市地下工程中是一种很好的施工方法。其不足在于:要用专门设备进行施工,单体工程造价略高;如现场管理不善,易造成施工环境泥泞潮湿,钢材不能像钢板桩那样可重复使用。

从上面简要介绍的国内外地下连续墙发展情况来看,可以发现其今后的发展趋势有以下四个方面:

(1)地下连续墙正在向着刚性和柔性两个方向快速发展。这当然是和它的使用部位、施工设备和工艺以及地质条件等密切相关的。现在的刚性地连墙,混凝土强度已达50~70MPa,很多情况下还要配置大量钢筋,甚至使用钢结构;而柔性地下连续墙采用的材料更是五花八门,其强度有时还不到1MPa,但是却具有很高的抗渗能力,渗透系数远小于10一~10-6cm/S。

(2)由于现代技术的发展,现在的地下连续墙的工程规模越来越大,可以做得更深(136m)、更厚(2.8m),墙身体积已达几十万立方米。

(3)地下连续墙不再只用于处理深厚覆盖层和坝体渗漏,在软岩和风化岩中也越来越多地采用,以代替过去常用的帷幕灌浆。这无疑改变了我们过去那种认为防渗墙无法解决基岩风化层渗漏问题的看法。

(4)在城市建设中,越来越多的地下连续墙被用于永久性结构的一部分,能起到挡土、防水和承受垂直荷载作用;越来越多的地下连续墙被用于超大型基础工程。