地下连续墙“两墙合一”设计问题探讨
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。
标签：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