地下连续墙结构计算讲义.pdf

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2第二十三讲第二十三讲地下连续墙结构计算地下连续墙结构计算3一、概述地下连续墙属于一种先进的施工方法，既利用地下空间结构的围护外墙兼做深基坑支护，因而，取消了某些地下工程另做支护墙的施工方法，这样可节约材料，降低造价，具有很显著的经济意义。

地下连续墙结构施工是在地面上使用专用的挖槽设备，按照地下结构外墙尺寸挖出墙槽，用泥浆填满墙槽护壁，以土作模，在挖好的墙槽内放置所设计的钢筋笼并浇注混凝土。

由于地下连续墙可能很长，因此，可分段施工并连接成整体墙。

这样所形成的一条狭长的墙体，既是结构与土层紧密接触的外围护墙，也是地下连续墙结构。

4二、地下连续墙施工特点1.地下连续墙施工的优点?

适用于多种土质情况；?

可在建筑物构筑物密集区施工；?

施工振动小、噪音低，有利于城市环保；?

可兼作临时支护结构和地下主体结构；?

墙体刚度大，阻水性能好；?

可以结合逆作法施工，缩短工程的总工期；?

施工安全，很少有人身伤亡或造成严重损害的事故发生。

5二、地下连续墙施工特点2.地下连续墙施工的缺点?

不适于岩溶地区、承压水头高的砂砾层、很软的粘土层；?

常造成现场泥泞、潮湿；?

墙面粗糙，用作地下主体结构平整处理困难；?

仅作临时支护结构不经济；?

需专业施工队伍，推广受限。

6三、地下连续墙施工方法1.地下连续墙适用工程类型?

土质软弱地区的深大基坑；?

对基坑周围地面沉降和位移限制严格的工程；?

兼作临时支护结构和地下主体结构的工程；?

兼作临时支护结构和基础的工程2.地下连续墙的分类?

按填筑材料划分土质墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙和组合墙；?

按其成墙方式划分桩排式、壁板式、桩壁组合式；?

按用途划分临时挡土墙、防渗墙、地下工程墙体、工程基础墙体。

7三、地下连续墙施工方法3.地下连续墙施工步骤图23.1沟槽开挖图23.2安装接头管

（1）清理现场放线定位，开挖某段墙体，在挖掘过程中，沟槽内始终充满泥浆，见图23.1。

（2）在挖好的带有泥浆的沟槽两端头放入接头管，保证接头质量，见图23.2。

8三、地下连续墙施工方法图23.3吊放钢筋笼图23.4浇注混凝土（3）将拟放入的已加工完整的钢筋笼插入开挖好的槽段内，下沉至设计标高，见图23.3。

（4）利用导管向沟槽内灌注混凝土，见图23.4。

9三、地下连续墙施工方法图23.5拔出接头管（5）待混凝土达到初凝后，及时拔除接头管，见图23.5。

上述五个步骤即为连续墙中的某一段的施工过程，可重复这一过程进行若干段施工，并通过接头管将其连接起来，即成为连续墙。

10三、地下连续墙施工方法图23.6为现浇钢筋混凝土地下连续墙的施工工艺过程。

图23.6地下连续墙施工工艺流程1112131415161718192021四、地下连续墙结构计算1.地下连续墙挡土体系的破坏形式稳定性破坏?

整体失稳支撑强度问题、稳定问题导致墙体位移过大；地下连续墙入土深度过小，导致坑外土体大滑坡或塌方?

基坑底隆起墙体插入深度不足，坑外土体挤向坑内，坑内土体隆起、坑外沉陷?

管涌及流砂221.地下连续墙挡土体系的破坏形式强度破坏?

支撑强度不足或压屈?

墙体强度不足地下连续墙刚度不足，变形过大或者由于墙体渗水漏泥引起地层损失，导致基坑外的地表位移或水平位移过大，从而引起周围管线和地面建筑物的破坏变形过大232.地下连续墙的主要计算内容?

确定施工过程及使用阶段各工况的荷载水、土压力、结构传来荷载；?

确定入土深度抗管涌、抗隆起、防整体失稳、地基承载力；?

验算开挖槽段的槽壁稳定，调整长、宽、深度尺寸；?

墙体和支撑体系的内力分析和变形验算；?

地下连续墙结构设计；?

估算基坑施工对周围环境的影响程度墙后地面沉降及水平位移。

243.荷载结构法0M=荷载结构法属于传统的经典方法，将水土压力视为作用于结构上的外荷载，结构的变形不引起荷载变化，在外荷载作用下求结构的内力。

荷载结构法中有等值梁法、1/2分割法、太沙基法及山肩绑男法等。

（1）悬臂墙阶段图23.7悬臂墙计算示意图通过静力平衡条件和0X=可求解墙身的弯矩和剪力。

253.荷载结构法

（2）等值梁法基本思想：

找到基坑底面下连续墙弯矩为零的某一点，以该点假想为一个铰，以假想铰为板桩入土面图23.8多支撑工况的等值梁法计算简图点。

一旦假想铰的位置确定，即可将梁划分为两段，上段相当于多跨连续梁，下段为一次超静定梁，见图23.8。

263.荷载结构法（3）泰沙基法图23.9泰沙基法与1/2分割法比较弯矩图泰沙基法的主要观点是除第一道支点之外的所有横撑支点以及在开挖面处形成的塑性铰，由于塑性铰的存在，所以该支点无负弯矩，均为正弯矩（图23.9）。

泰氏方法与1/2分割法相比，横撑轴力变化不大，弯矩图相差较多。

273.荷载结构法（4）山肩邦男法主要思想：

考虑不同阶段施工的挡土墙随施工支护变化而发生的受力状况，在土压力已知的条件下，根据实测资料又引入一些基本假定。

山肩邦男法的计算简图见图23.10（a），为简化运算，山肩邦男法提出了近似解法，见图23.10（b）。

图23.10山肩邦男法计算简图284.连续介质的有限单元法连续介质的有限单元法分析地下连续墙结构是目前较为先进的方法（图23.11）。

该方法将结构与地层视为相互作用的整体，地下连续墙结构受力的大小与周围地层介质的特性、基坑的几何尺寸、土放开挖的施工程序、支护结构本身刚度有着十分密切的关系，可通过计算分析估计出地层对结构的“荷载效应”。

图23.11地下连续墙工程有限元网格29思考题什么叫地下连续墙施工？

有什么特点？

其施工步骤是如何进行的？

地下连续墙结构计算中有几种计算方法？

各种方法有哪些特点？