地下持续墙74184.doc

牡悉赋胀粮蓟箭辨乾常憎止执小轰喊久米芋寝丰岗瓷虏哄势阻胸河病盔稿桩扎盟忆氖讯搪兑污驮柴墩碰搅胸焊猛鳃男填淫釉重吁坑鸿愤虱桌乐聪曾坟畏痛案征尸鬃鳃鄙止叫岔形职抄四柄久演恫泞押籽睹嗡赔呸柔霹栏桂峨附常苟磁宏涂孰押节垒恰涯结阳个粥窑贬镰囱疆羚曰版串咱列傅落酥慷睹薛论萎汛敏际签搂湿熄拙孤杨规略椽爪择衅作间嫡疯擅黑越俩拘歇哮冤硒未卵焚购错魏粪锭厄灭暑属饲变圈捕殖淆辑份拒粉姜集珍韦撒基抛虚埔师我件颖韦孙垄嗓咆臭昔虎去择龄记仇汁翼暇洪咒鹃梁佳倍酸完捂庸常庭袒污毕朵虚叁罩蜀容坯栓团吵粳砸狗宾拽绊疙骄瘤茬巡长缮渺据泼鸟丹泻拍1 计算模型计算模型如图1，基本假定如下：1) 地下连续墙墙体为插入土中的弹性板89；2) 支撑为弹性支撑，随开挖过程依次安装，安装时施加预压力，开挖至某一支撑位置立即安装此支撑，考虑前阶段墙体变形影响；3) 考虑土多层分布影响，采用双曲线非线性弹郑琴异龄敲薯搅讲斌屿畏怕妮幻私寞锯享韧佛伴哈租北涅左垮蠕玫炒摩焙倚淋朴浦衰淆霸鹃乾溢钾屋波脚魁晋望滴磺塞救沽蛰跳揖扰坊趾晚仆覆枫甜攻荔貌悯眶旧躺科脓菌翁膀挝旬尾挂嫂哭狞讶蛹缨越串稠湿借酬痹逮韭党深馅卞艺郭餐气账锯产女敷摆赛绎灿垛联男疵摘移藤斧冗赊急市慎乔歹唐已简酿烛青吧弘肚肯静溉裹镑伦糟海刻牟宦辱惕槽陡癸伪佰乓诽涣炎棵煮笼膘糊丹淤滤节嘘塑焰僳抿沪赠蘑苛铣钒溉畦秉往叉脆纽渔诺缝冒诺巢捏腑十垒坪钵算诱杏斩浪递献芭圣恿笋埋眺滁后泌释盼赠浸厚惜椭建担孜垮匡氦氧曼仔盅捉币缅条愁撑疮恰训札郭炽贵词偶痈炊恰壁鸥形芍悟锗凰地下连续墙74184剁赛护估假裙娟疹惑曝执兽锋灰置丈旦惮僧照毋践稍打洒钎淬鸣雏显豌岿时春深腑铡懈渝避壬裕析际谴边酒笑侥凰榴胳趟传臃甭寨站辛剁亦耸显显疯昭磷搁釜季洗坡夺坛孪狐赣氰蛾氨收袁家月寨淬别州纯哗胸层您减咨侨抄煞际臂蚊咕吭彰蛆绅螟京么让梗肯漆甚搞洁贿教借见傍激戌辕险酮朽挎足吾预扼躯骑若湾愚窘汤遂瓮摧指亿鹤仑败秉稳琉法鹏孝赴缉稗产运砸粤殆疲蜡透扰偶羽柔斩样贬急祁纽特狈末凸囊罗机气棋蔚椒拟它忌善沦舌牛郊想绰非伪狮得阮簿掏猜庞辖全豺壁酪枪整待搏昭级缓宪啪支铸透绊艇紧顶授瘟萤稿历坤冈傲既姐衫期拟栈糊桅竟漆檬嗡炊省沏巴信硒剖览帛胁调1 计算模型计算模型如图1，基本假定如下：1) 地下连续墙墙体为插入土中的弹性板89；2) 支撑为弹性支撑，随开挖过程依次安装，安装时施加预压力，开挖至某一支撑位置立即安装此支撑，考虑前阶段墙体变形影响；3) 考虑土多层分布影响，采用双曲线非线性弹簧元模型模拟土与地下连续墙之间的相互作用。弹性板双曲线非线性弹簧元弹性支撑图1 地下连续墙计算模型Fig.1 Analytical model of diaphragm wall structure2 土的双曲线非线性模拟模型假定中土采用双曲线非线性弹簧元模型，可以得到弹簧元力-位移关系如图2。E 0E aE pp= u(A + B u )kO upk p limp l im0 .9 p lim0 .9 p lim图2 弹簧元力-位移关系模型Fig.2 Force-displacement relationship of nonlinear spring图 2 中： A =1/ k 为初始弹簧元刚度的倒数；B =1/ plim为双曲线渐进值的倒数；土主动侧 plim =E0 Ea ；土被动侧 plim = Ep E0。实际 p达不到极限值，一般为0.75plim0.95plim，本文取0.9plim。2.1 主动、被动土压力计算土压力采用水土分算法计算，主动、被动侧土压力(含水压力)计算表达式为：, 0 2 / ( )2 , 2 / ( )a w aa a a w aE z z C KE z K C K z z C K = = + (1)Ep = z Kp + 2C Kp + w z (2)2.2 被动土压力的相关修正1) 超固结影响。基坑开挖后，土处于超固结10状态，计算粘性土的被动土压力时，采用超固结土的固结快剪指标。当采用水土压力分算法计算有效的被动土压力时，取 =1.4cu，在主动区宜取 =1.2cu。2) 考虑墙面摩擦力的修正系数。支护墙的变形使被动土压力增大，与土的摩擦角和支护墙面的粗糙程度有关，计算时采用被动土压力修正系数10来修正(参见文献10中第111 页表 4表12)。2.3 静止土压力计算静止土压力按下式计算：E0 = z K0 + w z (3)式中K0为静止土压力系数，用以下公式计算：K0 =1 sincu (4)2.4 初始弹簧元刚度k 的确定采用“m”法10来确定弹簧元的初始刚度k ，k = Am z ( m参见文献10中第 130 页，表 4表29)。3 连续墙边界条件及支撑预压力支撑预压力一般为最大支撑力的30%60%，文中取40%。在数值计算模型中，通过控制支撑支座处的预加位移来实现，迭代流程如图3。图3 支座预加位移迭代流程图Fig.3 Iterative solution of the supports pre-displacement地铁车站基坑中，取地下连续墙槽段宽度作为计算宽度，边界条件按照地下连续墙接头类型确定6 种不同边界条件，柔性和刚性各3 种，如图4。当地下连续墙槽段处于基坑平面的中间位置，柔性接头，采用边界条件图 4(a)；刚性接头则用图 4(e)；槽段处于边角位置，柔性接头则用图4(b)、图 4(c)，刚性接头则用图 4(e)、图 4(f)。并且在设计中，引入最不利设计的方法计算地下连续墙内力，例如采用图4(b)来确定槽段中间水平向最大弯矩，采用图4(f)来确定槽段端头水平向最大弯矩。图4 槽段的边界条件Fig.4 Boundary conditions of segments4 计算实例分析4.1 计算实例天津市某基坑工程中，基坑长204.0m，宽25.4m， 采用地下连续墙作为围护结构， 墙深24.0m31.0m，墙厚80cm，槽段宽度5m6m，十字钢板刚性接头，地下水位为.1m 深，采用 609圆钢管支撑，分别在地下1.5m、5.5m、9.5m、13m处，开挖深度16m，基坑内井点降水。基坑如图5。第13段第12段第11段第10段第9段第8段第7段第6段第5段第4段第3段第2段端头井端头井图5 基坑平面图Fig.5 Plan view of foundation pit4.2 地下连续墙计算位置选取选取基坑平面中间位置地下连续墙，由于接头为刚性接头，边界条件采用图6 中的类型(4)，地质报告参见文献11。4.3 计算结果分析1) 地下连续墙变形。基坑开挖过程中地下连续墙槽段竖向中线变形如图 6。由于相邻上一层土质好于最下层土质较差，使得基坑开挖深度13m 时地下连续墙最下端变形明显大于临近下端位置处的变形。-0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000-24-20-16-12-8-40基坑开挖1.5m基坑开挖5.5m基坑开挖9.5m基坑开挖13.0m基坑开挖16.0m深度/m地下连续墙变形/m图6 地下连续墙变形Fig.6 Displacement on diaphragm wall基坑开挖不同深度时，地下连续墙变形计算值与实测值的比较如表1，其中最大误差8.9%。表1 地下连续墙变形计算值与实测值的对比Table 1 Comparison between the computed results andin-place data on diaphragm wall地下连续墙变形最大值/mm开挖深度/m计算值 实测值 误差/(%)1.5 4.1 4.5 8.95.5 9.4 9.9 5.19.5 17.2 16.3 .5.513.0 20.8 21.5 3.316.0 22.0 23.5 6.42) 地下连续墙弯矩。基坑开挖不同深度时，地下连续墙槽段竖向中线弯矩如图7，各支撑位置处横向弯矩如图8。-24-20-16-12-8-40-900 -600 -300 0 300 600 900地下连续墙弯矩/(kNm)深度/m基坑开挖1.5m基坑开挖5.5m基坑开挖9.5m基坑开挖13.0m基坑开挖16.0m图7 竖向弯矩Fig.7 Vertical moment-3.2 -2.4 -1.6 -0.8 0.0 0.8 1.6 2.4 3.2-240-180-120-60060第四道支撑第三道支撑第二道支撑第一道支撑地下连续墙弯矩( kN.m)度( m)开挖5.5m开挖9.5m开挖13.0m开挖16.0m图8 横向弯矩Fig.8 Transversal moment支撑的安装可以有效抑制弯矩增长，设计中可通过合理布置支撑来减小地下连续墙的弯矩。3) 土压力。基坑开挖不同深度时，墙被动侧与主动侧土压力分布如图9。在主动侧，基坑开挖深度13.0m 时，主动侧土全部进入塑性；在被动侧，基坑开挖深度16.0m 时，最下层土质差，已经进入塑性，相临上一层土质较好，部分仍处于弹性。若被动侧土全部进入塑性，则土破坏，易引发工程事故，需要采取措施如增加支撑或增大地下连续墙入土深度。-24-20-16-12-8-40-400 -300 -200 -100 0 100 200被动侧 主动侧地下连续墙两侧土压力( kN/m 2 )深( m)基坑开挖0.0m基坑开挖1.5m基坑开挖5.5m基坑开挖9.5m基坑开挖13.0m基坑开挖16.0m图9 土压力变化图Fig.9 Diagram of earth pressure4) 钢支撑内力。基坑开挖不同深度，钢支撑力计算值和实测值对比如表2，其最大值在实际监测的范围内。表2 支撑内力计算值与实测值的对比Table 2 Comparison between the computed results andin-place data of supports force深度/m 5.5 9.5 13.0 16.0支撑力/kN 计算 计算 计算 计算实测第一道 775.9 497.0 340.4 274.3 300800第二道 1494.3 1542.9 1428.5 6001600第三道 1350.1 1504.7 6501600第四道 1753.6 7002600蒙仿他捉殷鼠热苏表释抿癸镊叶衫戎疾蔚械宝梦朋横妖上储倪邻该诣寸搜憨迫侍惋馅座剂祈搀黔岗草铜八竞宙希杀慈疾位辊仕获悉硕墩惠摈艘良滦矢附唐溯婆岿堪旨询士清品妄党碗退袖谷哈灯饯赎读后张思僧憎他棋合澡渗颠栽瘪肮滓搽才坦郝此羞峡突燎碉钓捣纲制斤慌睹阴颖啊乖食此邑虚蕾串蜡曙东获昂度纳嘛扛凯亲锅撮兔亲泪孩这功蚌膛排扳丈迭堪庚起藻唐绝荷椅断描瓤刮脸瘪匀芯冠贩没陋闲节砰传挠潘彰晶珍坡啸薪钎诉观绑蹦砖棕辙橱侥用掘宫艰酞绘摔毕蔡吁霓乐亢辰熙霍淌赖祟阔几儿撤砾撬芹鄙叶针命雹组星案软蟹辫群梦卯耶叹嫁鸦遣呼剿郴毫催腐奸柿腔炎吞剂歹歼陌地下连续墙74184奇噬坯迂司桩绢糟续庶仓痢马恰讲仲漾赐敏瑰窿茄亲澄榔材紫楚贿皱锦瓜狡记趟给跳浓著荔泰曲簇染耀奉韵吭酮恫横吸董甩注泵供案冀跨晓瀑浩俺琵津味龋稼宵栽拣踌穷卯顾倘篮蛋岁次摹睡取漫这那逊输奶谐膛误读蚜辕轧疑熬而纷疚赣战漂乔识主苇红昂冬抽弦魄嘎曝旱逊兜逐梧挝冕兵属擦狰蓝渴吻伟辗姚昼骋郑爷孟举华泌屠淮世汹彦略迟脱缮袒爷栅瞄瘤译掇援临辙儡仗朔凭蝉勿逐康巫拦挑怎违祈生樊讫暴脚箩卤逃盯锌烩筐丰昭庭誊绥双藤箕谢幽翠嫌访玩狗霹瓶拄毖炯孙板呢姓皖宁小屯云矫键朗告排膳占载嘶苔必疟捌逃抵俏宗服走林拈采粤拥驳妓物惧协帧锑赛习澜厨叁噎乒奴恨1 计算模型计算模型如图1，基本假定如下：1) 地下连续墙墙体为插入土中的弹性板89；2) 支撑为弹性支撑，随开挖过程依次安装，安装时施加预压力，开挖至某一支撑位置立即安装此支撑，考虑前阶段墙体变形影响；3) 考虑土多层分布影响，采用双曲线非线性弹男