地下连续墙施工过程中常见的问题及控制措施毕业论文.docx

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地下连续墙施工过程中常见的问题及控制措施毕业论文

毕业论文

地下连续墙施工过程中常见的问题及控制措施

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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使用授权说明

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学位论文原创性声明

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所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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涉密论文按学校规定处理。

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注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

目录

第一章绪论1

第二章地下连续墙的施工技术3

第一节抓斗挖槽工法和设备3

一、钢丝绳抓斗3

二、液压导板抓斗3

三、导杆抓斗3

四、混合式（半导式）液压抓斗4

第二节地下连续墙的成槽施工5

一、槽段开挖监控要点5

二、成槽施工流程6

三、成槽施工要点6

第三节导墙和泥浆的施工8

一、导墙施工8

二、泥浆10

第四节制作钢筋笼12

一、钢筋笼制作及就位（安装）监控要点12

二、钢筋笼的吊放14

三、钢筋笼吊装控制14

第五节柱列式地下连续墙的施工方法15

一、柱列式地下连续墙施工方法的种类15

二、就地灌注桩系的柱列式地下墙施工方法16

三、原位土搅拌桩系的柱列式地下墙施工方法16

四、预制混凝土柱的柱列式地下墙施工方法17

五、泥浆固化系的柱列式地下墙的施工方法18

第三章地下连续墙的验收规范、特点及应用范围20

第一节地下连续墙和质量验收文件20

第二节地下连续墙的优缺点和应用范围22

一、优点和缺点22

二、地下连续墙的应用范围23

第四章地下连续墙施工中常见的问题及控制措施24

第一节地下连续墙施工常见问题的控制24

一、导墙变形24

二、槽壁坍塌25

三、成槽偏斜27

第二节施工重难点问题及控制措施29

一、钢筋笼制作29

二、泥浆制作30

三、下锁口管31

四、钢筋笼起吊和下钢筋笼32

五、下、拔混凝土导管、浇筑混凝土33

六、拔锁口管35

第三节混凝土浇筑过程中的问题及处理35

一、堵管35

二、脱管36

三、掉管36

四、埋管37

五、地下连续墙局部夹泥渗漏37

第五章北京侨福花园广场基坑地下连续墙支护工程40

第一节工程概况40

第二节基坑地下水控制设计41

第三节基坑土方开挖设计41

第四节施工主要工作量42

第五节项目施工42

第六节施工事故处理44

第六章地下连续墙的重大意义47

第一节北京侨福花园广场基坑地下连续墙支护工程的意义47

第二节地下连续墙施工的施工意义47

结论48

致谢49

参考文献50

第一章绪论

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程.它包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道，公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。

地下连续墙也是地下工程施工的重要组成部分，对整体施工主体也有举足轻重的作用。

地下连续墙是指利用一定的设备，借助于泥浆的护壁作用，使用造孔机械钻挖槽孔，在地下挖出窄而深的沟槽，采用直升导管法进行泥浆下灌注混凝土，依次完成隔断槽孔的钻挖和灌注混凝土的工作，并在其内浇筑适当的材料面而形成的一道具有防渗，挡土墙承重功能的连续地下墙体。

地下连续墙施工法起源于欧洲，1920年德国开始用此方法施工提出在两侧打一种圆管，在中间打入一种鼓形套管，并填充混凝土，然后借助压缩空气拔出套管并振捣混凝土，形成了地下连续墙。

地下连续墙于1950年前后在美国、意大利和法国等国开始用于工程，20世纪50年代中后期日本开始引进此项技术。

由于它在技术上和经济上的优点，很快在世界上很多国家得到应用和推广。

目前地下连续墙的设计、施工方法已达几十多种。

1954年，真正的地下连续墙“槽板式地下连续墙”开发成功，之后地下连续墙在世界各个领域得到了广泛应用。

我国水利部在1958年首次采用桩排式混凝土地下连续墙作为防渗蕊墙并获得成功，其后在数十项基础工程中广泛应用。

随着我国经济建设事业的发展，地下连续墙在我国建筑工程上的应用越来越多，并在设计理论和施工技术方面的研究也获得很大发展。

虽然地下连续墙已经有了50多年的历史，但要是严格分类，仍是很难的。

一、按成墙方式可分为：

（一）桩排式；

（二）槽板式；（三）组合式。

二、按墙的用途可分为：

（一）防渗墙；

（二）临时挡土墙；（三）永久结构（承重）墙；（四）作为基础用的地下连续墙。

三、按墙体材料可分为：

（一）钢筋混凝土墙；

（二）塑性混凝土；（三）固化灰浆墙；（四）自硬泥浆墙；（五）预制墙；（六）泥浆槽墙（回填砾石、粘土和水泥三合土）；（七）后张预应力地下连续墙；（八）钢制地下连续墙。

四、按开挖情况分为：

（一）地下连续墙（开挖）；

（二）地下防渗墙（不开挖）。

地下连续墙用途非常的广泛，主要用于建筑物地下室，地下停车场，高层建筑物的深大基坑，市政沟道及涵洞、竖井，各种建筑物的基础，各种有防渗要求的地下构筑物等。

地下连续墙在施工会采用各种施工技术，如抓斗式挖槽工法和设备、制作钢筋笼、成槽施工、导墙和泥浆的施工及柱列式地下连续墙的施工法等，在不同的情况下采用不同的施工技术，使其快速有效地在施工过程中得到应用。

同时，要掌握和理解地下连续墙的施工验收规范和特点及范围。

在施工过程中，地下连续墙常见的导墙变形、槽壁坍塌和成槽偏斜等，还有施工难点问题和浇筑过程中的等等问题，均采取了与之相适应的控制措施。

工程施工的最终目的就是要达到工效高，工期短，质量可靠，经济效益高。

更多更全面地掌握地下连续墙的施工技术和规范要求，及其遇到的问题和控制措施，是为了引起人们对建筑物主体中地下连续墙重要性的认识和它对日常生活的重要意义和作用。

地下连续墙作为地下室外墙发展到成为高层建筑承重基础，大大加强了建筑物的整体承载能力，相对减低了成本，随着施工工艺的完善和改进，不断向超薄、超厚和超深方向发展。

广泛应用于高层建筑地下室、地下停车场、地铁甚至大桥建设，应用前景，市场前景相当广泛。

第二章地下连续墙的施工技术

第一节抓斗挖槽工法和设备

根据抓斗的结构与特点，可把抓斗分成以下几种：

钢丝绳抓斗、液压导板抓斗、导杆式抓斗和混合式抓斗。

一、钢丝绳抓斗

（一）工法概述

钢丝绳抓斗是利用钢丝绳借助斗体自重的作用，打开和关闭斗门，以便挖取土体并将其带出槽外的一种挖土机械。

这种挖斗是利用两个钢丝绳卷通上的两根钢丝绳来操作，其中一根绳用来提升或下放抓斗，另一根用来打开和关闭抓斗。

其结构简单耐用，价格低廉，至今在大量使用。

特别适合于含有大量飘逝和石块的地基中挖槽。

（二）设备

目前，生产钢丝抓斗的厂家主要有意大利的土力（SOILMEC）、卡沙特兰地（Caesurae）、德国宝峨（BAUER）、和日本真砂公司生产的M和ML型钢丝绳抓斗，法国的索列旦斯也生产钢丝绳抓斗。

二、液压导板抓斗

（一）工法概述

液压导板抓斗是指用高压胶管（大于30MPa）把液压传送到几十米深处的抓斗斗体，是完成抓斗开启和关闭的动力源；所说的导板则是用来为抓斗向以防偏斜的钢板结构。

液压导板抓斗则用钢丝绳悬吊在腹带起重机或其他机器上。

液压抓斗的闭斗力大，挖槽能力强，多设有纠偏装置，因此可以保持高效率，高质量的挖槽。

由于挖槽时，土体对斗体的反作用力（垂直向上分力）也很大，必须有足够的斗体重量才能保持平衡。

（二）设备

目前，生产液压导板抓斗的是德国宝峨（BAUER）公司生产的DHG和GB两种类抓斗，日本真砂工业株式会社MHL液压导板抓斗和利勃海尔公司的HSWG液压导板抓斗。

三、导杆抓斗

（一）工法概述

导杆式抓斗可以分为全导杆式抓斗和伸缩导杆式抓斗两种

导杆式抓斗一般采用（伸缩式）方杆来传递动力。

导杆开挖时噪声小，对周围地层和环境影响的扰动小。

因此是松散、软粘土或开挖时需要严格控制剪切作用的灵敏性土中进行开挖的理想设备。

这类抓斗多装有测斜和纠偏装置，因此成槽精度很高。

（二）设备

这类抓斗只要是英国BSP全导杆式抓斗和意大利沙特兰地的KRC型抓斗。

四、混合式（半导式）液压抓斗

（一）工法摘要

混合式抓斗是指把钢丝绳和导杆式液压抓斗结合起来而推出的一种新型抓斗，这是一种钢丝绳悬吊的导杆抓斗，也可以叫做半导杆式液压抓斗。

（二）设备

半导杆式抓斗最具有代表性的是意大利土力公司的BH7/12型抓斗和MAIT公司HR160抓斗。

（三）BH-7/12抓斗的特点

1．伸缩式导杆可使抓斗快速地入槽和出槽，并使抓斗抓取到顶部地层时，不致产生很大的偏斜，而在深部抓槽时，使用钢丝绳悬吊抓斗，能使其具有较高的垂直精度。

2．只用一个油缸来操作抓斗开合，使其两边斗体受力平衡。

其油缸推力达1330kN,单边斗体闭合力矩达410kN•m,是同类抓斗中最大的，可以穿过坚硬的砂卵砾石地层。

3．导杆顶部设有旋转机构，使整个抓斗重量悬挂于其上；每抓2~3次，即用的液压马达使斗体旋转180°，改变斗体两边斗齿个数（一百年3个，一边2个），使抓斗平衡抓土，防止偏斜。

4．抓斗的液压油管卷轮是通过两台液压马达操作的，它们总是给卷轴施以一个固定的扭矩，以保证油管和钢丝绳同步升降，并通过储能器的调节来保持足够的压力，使油管不致突然下降。

5．抓斗系统的重量大（8～12t），导板较长，是抓斗能平稳而有力地抓土。

6．抓斗上专门设置了冲击齿，在遇到非常坚硬的黏土层或粉细砂（铁板砂）层时，可装上冲击齿进行冲击作业，再把击散的土料抓上来，用抓斗进行冲击作业，是BH抓斗一大特点，由于抓斗内装置了减震装置，可以保证各连接部位不致损坏。

7．由于抓斗成孔的垂直精度比较高，可以直接抓土成槽，不必采用两钻一抓方式，可大大提高成孔效率，减少泥浆污染。

8．可在狭小的场地内施工，有效利用场地空间，提高周边建筑物的安全性。

9．抓斗内装有强制刮板，加快了卸土速度，提高生产效率。

10．抓斗卸载高度可达3.1m，可以直接向载重汽车中卸土。

（四）性能对比

通过对一些抓斗进行调查和比较，可以看出，BH7/12抓斗开挖深度大，斗容量大，油缸个体较小，推力大，纠偏方法简单，而且造价是同类抓斗中较低的。

第二节地下连续墙的成槽施工

一、槽段开挖监控要点

（一）开挖前，施工单位根据施工组织设计提供的地下连续墙单元槽段进行分幅，并要求在导墙上精确定出地下墙标记线（每单槽段的水平长度），每幅宽度位置，钢筋笼搁置位置及外放的位置。

（二）成槽机垂直度的控制，为达到地下墙的垂直度要求，在成槽前要求施工单位，调整好成槽机的水平度和垂直度。

成槽过程中一般可利成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度。

（三）成槽挖土顺序，单元槽段采取“三序”成槽，即先挖两边后挖中间土方的顺序，转角槽段可采取先挖短边后挖长边的抓土方法。

（四）初始挖槽精度对整个槽壁精度影响很大，要求施工单位在成槽过程中遵守：

抓斗入槽，出槽应慢速均匀进行，严格控制垂直度，确保槽壁及槽壁接头的垂直度偏差符合设计要求。

（五）成槽时，避免在开挖槽段附近增加较大地面附加及振动荷载，以防止引起槽段坍塌。

成槽过程中应加强观测，如发生较严重局部坍塌环境造成影响时，应将槽段及时回填后经处理重新开挖成槽。

（六）由技术员旁站并经常检测成槽过程中护壁泥浆的液面高度。

（七）成槽完成后，检查槽深、槽宽及槽壁垂直度等，并进行首次清底，经复查合格后下钢筋笼进行二次清底。

槽壁垂直度要求不大于1/150，长度偏差±2.0%，厚度偏差+1.5%～-1.0%,深度偏差+100～-200mm，槽宽偏差0～50mm，沉渣厚度不大于100mm，泥浆比重不大1.15g/cm3。

成槽后对雌端进行刷壁，刷壁不得少于5次，且直至钢丝绳上无泥为止。

（八）成槽机运行过程中，现场要有专人负责电缆的拖移、下放和提升，防止损坏，避免发生触电事故。

（九）成槽开挖好后，督促施工单位在槽口上盖好安全网板，防止人、物坠入槽内。

（十）成槽挖至槽底2～3m左右，用测绳测量槽深，防止超挖或少挖，挖到设计标高后，进行泥浆置换和泥浆质量检测。

二、成槽施工流程

成槽是地下连续墙施工的一道重要工序。

其重点是槽段开挖、清槽、槽段垂直精度控制和施工管理等。

一般地下连续墙的施工流程详见图1

三、成槽施工要点

（一）制备泥浆

按事先实验验证的材料配合比，在泥浆站内搅拌泥浆，其数量应为1.0~1.2倍槽段体积，并静置24h左右，挖槽前向导墙内放满泥浆。

（二）成槽

根据槽段划分，各槽段应该按照“跳一挖一”施工首先施工Ⅰ序槽，然后施工Ⅱ序槽。

成槽工序是地下连续墙的施工的关键工序之一，既控制工期有影响质量，根据地质情况，采用地下连续墙液压抓斗施工。

在抓土过程中，抓斗应对准导墙中心挖土，通过液压抓斗导向杆调整抓斗的位置和垂直度，以控制成槽进度。

基本槽段（一般6m一个槽）采用一槽三抓挖法，先两边后中间，异形操也基本采用一槽三抓挖法。

槽段分序进行施工，其中编号分为Ⅰ序槽和Ⅱ序槽；为保证连续墙的稳定性，在连续墙的转角处分别设有“L”行槽、“Z”形槽。

每个抓斗分管两个区域，采用跳抓，但每个区域抓槽采取顺抓施工，根据已放出的槽段线，现在每一个挖掘单元的两端分别使用液压抓斗成槽至设计标高，然后将成槽设备抓斗一直该槽段的中部，抓槽至设计标高。

抓斗就为前就要求场地平整坚实，以满足施工垂直度要求，保证吊车履带和导墙垂直。

挖槽要连续施工，因故中断施钻时，应将液压抓斗从沟槽内提出，并使设备远离槽段，以防塌方埋钻或设置侧翻。

抓斗提升出地面是要求及时补浆，以保证槽内泥浆高度面，一般应是泥浆保持在导墙顶面下500mm左右，挖槽过程中随着槽深的向下延伸，要随时向槽内补浆，是泥浆面始终位于泥浆面标志处，直至槽底挖完，以防坍槽。

（三）清槽

当成槽并沉淀1h后，再用抓斗抓起槽地余土及沉渣，为此一清。

若沉渣厚度和孔底附近泥浆达不到规范要求时，浇筑混凝土前再利用灌注导管（采用双3PN大泵并联）进行正循环清渣，流量在100～200m³/h。

清槽后测定泥浆相对密度应小于1.20，含砂率不大于5%，粘度不大于30s。

槽底沉渣厚度小于100mm，为此二清。

1．清槽要点。

下笼后，应保证泥浆的循环，以免泥浆静置时，悬渣沉淀。

通过导管的泥浆正循环，开始时应将导管提起5～6倍，进行循环，待泥浆相对密度基本一致开始逐渐下放至槽底。

清底在刷完壁或下完锁口管后进行。

2．槽段接头清刷。

用吊车吊住刷壁器对槽段接头混凝土壁进行上下刷动，以清除混凝土壁上的杂物。

3．使用外形与槽段接头形状相匹配的清刷器对相邻槽段接头界面进行刮除、清刷泥皮。

停待约1h，使土渣沉淀后，再用抓斗细抓清底。

4．槽的检测预验收。

挖槽精度是衡量地下连续墙质量的关键要素。

由于地下连续墙的施工特点，只有随时进行检查和纠正，才能使成槽工作顺利进行。

（1）深度简易检测。

槽深采用标定好的测绳测量，每幅根据其宽度测2-3点，同时根据导墙实际标高控制挖槽的深度，以保证地下连续墙的设计深度。

（2）槽段斜率简易检测。

槽段在某一深度处的实际槽段中心与设计槽段中心的距离是该槽深处的偏斜值，偏斜值与槽深之比即为槽段的斜率。

简易检测法通常用孔口偏差值换算法。

目前，我国地下连续墙斜率没有统一标准。

允许接头孔孔斜值从2/1000～1/100，相差很大，但必须满足接头套接孔的两次孔位中心在任一深度的偏差值不得大于设计墙厚的1/3。

（3）超声波检测法。

为准确检查已成槽段的形状、槽深、槽斜，采用超声波检测仪具有很好的效果。

（4）验收。

根据施工规范要求，地下连续墙在施工过程中，要进行三次验收，即单孔验收、终孔验收和清槽验收。

单孔验收。

对于墙底入岩或进入粘土隔水层的防渗墙来说，常常需要单孔验收。

验收的重点是确定基岩面或粘土层面。

终孔验收。

包括以下内容：

槽深、槽宽、槽斜。

清槽验收。

主要包括槽底淤积厚度，槽内泥浆性能，接头刷洗质量等。

第三节导墙和泥浆的施工

一、导墙施工

地下连续墙成槽前先要构筑导墙，导墙是建造地下连续墙必不可少的临时构造物，再施工期间，导墙经常承受钢筋笼、浇注砼用的导管、钻机等静、动荷载的作用，因而必须认真设计和施工，才能进行地下连续墙的正式施工。

导墙（也有叫导向墙）是用钢、木、混凝土和砖石等材料修筑的2到平行墙体。

它是地下连续墙施工中的一个很重要的临时构筑物。

导墙是地下连续墙施工的第一步，它的作用是挡土墙，测量的基准，作为重物的支承及存蓄泥浆。

在挖掘地下连续墙沟槽时，接近地表的土极不稳定，容易出现槽口坍塌，此处的泥浆也不能起到护壁作用，因此在单元槽段挖完之前，导墙就起挡土墙作用。

导墙规定了沟槽的位置，表明了单元槽段的划分，同时也作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准。

导墙是挖墙机械的支承，又是钢筋笼、接头管等搁置的支点，有时还承受其它施工设备的荷载。

导墙可存蓄泥浆，稳定槽内泥浆液面。

导墙一般为现浇的钢筋混凝土结构，也有钢制的或预制钢筋混凝土的装配式结构，一般工程采用的是现浇钢筋混凝土结构。

导墙必须有足够的强度、刚度和精度，必须满足挖掘机械的施工要求。

（一）导墙施工的作用

1．控制地下连续墙施工精度。

导墙与地下连续墙中心相一致，规定了沟槽的位置走向，可作为量测挖槽标高，垂直度的基准，导墙顶面又作为机架式挖土机械导向钢轨的架设定位。

2．挡土作用