岩土工程设计3地下连续墙.ppt

2020/4/10 地下连续墙 1 本章内容 3.1 概述 3.2 地下连续墙基坑的设计内容 3.3 地下连续墙的设计方法（计算理论） 3.4 地下连续墙细部设计 2020/4/10 地下连续墙 2 3.1 概述 一、地下连续墙的概念 （一）定义：地下连续墙是利用一定的设备和机具在稳 定液护型的条件下钻挖一段深槽，然后吊入钢筋笼，筑成一 段钢筋混凝土墙段，再将每个墙段连接起来，而形成一段连 续的地下基础构筑物，称为～。 （二）地下连续墙技术的发展 1950 年意大利两项防渗墙工程应用排桩式墙为契机，在 当今世界推广。我国 1968 排桩防渗墙； 1974 年排桩竖井； 1976 年 7 月 28 唐山大地震后修复岸壁工程中出现了槽成地下 墙。 2020/4/10 地下连续墙 3 （三）地下连续墙特点 1. 优点 ①对环境影响小，振动低噪音小，沉降及变形得到控制。 ②墙体刚度大，整体型好，围护结构和整体结构中使用。 ③耐久性，防渗性好； ④实行逆作法施工，有利于施工安全，并加快施工进度， 降低造价。 2. 缺点 ①施工及费泥浆的处理问题； ②地质条件和施工适应性问题，从理论上讲，可适应于各 种地层，但最适用还是软塑、可塑的粘性土层； ③槽壁坍塌问题。 3.1 概述 2020/4/10 地下连续墙 4 3.1 概述 二、地下连续墙在基坑工程中的适用条件 决定于经济性，选用要慎重。 1. 基坑深度大于 10m ； 2. 软土地基或砂土地基； 3. 在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降，建筑 物的沉降要求需严格限制时，宜用地下连续墙； 4. 围护结构与立体结构相结合，可用作主体结构的一部 分，对抗渗有严格要求时，宜用地下连续墙； 5. 采用遍作法施工，内衬与护型形成复合结构的工程。 2020/4/10 地下连续墙 5 3.1 概述 三、地下连续墙在基坑中的应用情况 （一）应用范围 1. 建筑物基坑：地下室、地下商场、停车场 2. 市政工程的基坑：地下铁道、地下汽车站、地下泵站； 3. 工业构筑物基坑：铁皮沉淀池、盾构、顶管工作井、接收井。 （二）基坑规模 1. 矩形基坑 200 × 110 × 15 m 2. 圆形基坑 Φ 60 × 31.63 m 3. 长条形基坑： 600 × 20 × (17~19) m （三）地下连续墙的厚度及深度 厚度： 45 60 80 100 120 （ mm ）；深度： 50m 以上 （四）地下连续墙形式 1. 壁板式、直线型、圆弧型（折线型） 2.T 型及 N 型地下连续墙 3. 格形地下连续墙 2020/4/10 地下连续墙 6 3.1 概述 五、地下连续墙类型 （一）自立式挡土结构地下连续墙 不需支撑和锚杆，开挖深度 4 ～ 5 米，不超过 10 米。 （二）锚定式挡土结构物地下连续墙 结合地压条件和开挖深度，设置锚杆，使墙体与地层锚定在一 起，增加墙体的稳定性和挡土性能。 （三）支撑式挡土地下连续墙。 用 H 型梁、管柱梁、桥梁等进行支撑。支撑主要增加地下连续墙 的挡土稳定性。 （四）逆作法地下连续墙 地面上、下同时施工 ( 地下连续墙完成后 ) 减少基坑支护体系的规 模和费用。 2020/4/10 地下连续墙 7 3.2 地下连续墙基坑的设计内容 主要设计内容： 1. 确定荷载、土压力、水压力（土力学理论） 2. 确定地下连续墙的入土深度（基坑稳定性问题） 3. 槽型稳定验算：根据入土深度，假定槽段长度，即可进行槽壁稳 定计算 4. 地下连续墙静力计算 5. 配筋计算、构件强度验算，裂缝开张验算，垂直接头计算 6. 支撑结构设计 7. 基坑变形估计：基坑回弹及隆起估计；邻近建筑沉降及水平位移 估算；墙后地面沉降估算 2020/4/10 地下连续墙 8 3.2 地下连续墙基坑的设计内容 3.2.1 作用在墙体上侧压力计算 确定侧向土压力和水压力。 开挖前：静止土压力，（实测） 开挖中：挡土结构无位移，则仍为静止压力，挡土结构有位移，则 土中产生主动土压力和被动土压力。 一、静止土压力的计算 土压力强度： 式中： K 0 ― 静止土压力系数； Z ― 深度， m ； q ― 地面均布荷载， kPa ；静止土压力总值 E 0 ， , 当在地下水位以下， 则将水压力和土压力分别考虑，分开计算。 0 0 0 P K Z K q ? ? ? 2 1 0 0 0 2 E K Z K qZ ? ? ? 2020/4/10 地下连续墙 9 3.2 地下连续墙基坑的设计内容 ? ? ? ? 0 0 P K u ? ? ? ? 式中： ― 土的竖向有效应力， kPa; u ― 地下水的侧压力； Z ― 地下计算点深度 ; ― 地下水位以下土的有效重度， kN/m 3 ; ― 计算点在地下水位以下的深度