地下连续墙设计ppt课件

1、9 地下延续墙构造1概述概述地下延续墙设计地下延续墙设计地下延续墙兼作外墙时的设计地下延续墙兼作外墙时的设计地下延续墙接头设计地下延续墙接头设计234概述 1950年意大利米兰的C.Veder开发了地下延续墙的施工技术，并最早运用于Santa Malia 大坝的防渗墙深达40m中。50年代后期传入法国、日本等国，60年代推行至英国、美国、前苏联等国，世界各国都是首先从水利水电根底工程中开场运用，然后推行到建筑、市政、交通、矿山、铁道和环保等部门。60年代，日本开发了许多延续墙施工机具，之后，地下延续墙的施工技术在全世界范围内得到了较广泛的运用。早期的地下延续墙多用于大坝的防渗墙，普通是在地下先

2、凿出一条沟槽，然后浇灌混凝土以构成一透水性很低的薄膜，由于其目的主要是隔水，因此对墙面的垂直度、平整度及混凝土的强度的要求并不严厉，主要是控制其水密性。我国也是较早运用地下延续墙施工技术的国家之一。概述 普通地下延续墙可以定义为：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护能的延续的地下墙体。壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的资料而构成一道具有防渗水、挡土和承重功运用领域：目前地下延续墙已广泛用于大坝坝基防渗、竖井开挖、工业厂房重型设备根底、城市地下铁道、高层建筑深根底、铁道和桥梁工程、船坞、船闸、码头、地下油罐、地下沉碴池等各类永久性工程。概述 1.地下延续墙的特点与适用条件地下延续墙的

3、特点 在工程运用中地下延续墙已被公以为是深基坑工程中最正确的挡土构造之一，它具有如下显著的优点： 施工具有低噪音、低震动等优点，工程施工对环境的影响小； 2 延续墙刚度大、整体性好，基坑开挖过程中平安性高，支护构造变形较小； 概述3 墙身具有良好的抗渗才干，坑内降水时对坑外的影响较小； 4 可作为地下室构造的外墙，可配合逆作法施工，以缩短工程的工期、降低工程造价。 概述 地下延续墙的缺陷 1.弃土及废泥浆的处置问题，除添加工程费用外，如处置不当，还会构成新的环境污染；2.普通用地下延续墙只作围护挡墙时，造价稍高，不够经济；3.墙面不够光滑，如为“二墙合一，即同时作为地下构造的外墙时，尚需加工处

4、置或另作衬壁。概述 地下延续墙的适用条件 由于遭到施工机械的限制，地下延续墙的厚度具有固定的模数，不能像灌注桩一样对桩径和刚度进展灵敏调整，因此，地下延续墙只需用在一定深度的基坑工程或其它特殊条件下才干显示其经济性和特有的优势。对地下延续墙的选用必需经过技术经济比较，确实以为是经济合理时才可采用。普通情况下地下延续墙适用于如下条件的基坑工程： 1 深度较大的基坑工程，普通开挖深度大于10m才有较好的经济性； 2 临近存在维护要求较高的建、构筑物，对基坑本身的变形和防水要求较高的工程； 概述3 基地内空间有限，地下室外墙与红线间隔 极近，采用其它围护方式无法满足留设备工操作空间要求的工程； 4

5、围护构造亦作为主体构造的一部分，且对防水、抗渗有较严厉要求的工程； 5 采用逆作法施工，地上和地下同步施工时，普通采用地下延续墙作为围护墙； 6 在超深基坑中，例如30m50m的深基坑工程，采用其它围护体无法满足要求时，常采用地下延续墙作为围护体。 概述 地下延续墙的构造方式 目前在工程中运用的地下延续墙的构造方式主要有壁板式、T型和形地下延续墙、格形地下延续墙、预应力或非预应力U形折板地下延续墙等几种方式。 1.壁板式 该方式又可分为直线壁板式如图11-1a所示和折线壁板式如图11-1b所示，折线壁板式多用于模拟弧形段和转角位置。壁板式在地下延续墙工程中运用得最多，适用于各种直线段和圆弧段墙

6、段，例如，在上海世博500kV地下变电站直径130m的圆筒形基坑地下延续墙设计中，就采用了80幅直线壁板式地下延续墙来模拟圆弧段。 2.T型和形地下延续墙 T型如图11-1c所示和形地下延续墙如图11-1d所示适用于基坑开挖深度较大、支撑竖向间距较大、遭到条件限制墙厚无法添加的情况下，采用加肋的方式添加墙体的抗弯刚度。 概述3.格形地下延续墙 格形地下延续墙如图11-1e所示是一种将壁板式和T形地下延续墙两种方式组合在一同的构造方式，格形地下延续墙构外型式的构思出自格形钢板桩岸壁的概念，是靠其本身分量稳定的半重力式构造，是一种用于建构筑物地基开挖的无支撑空间坑壁构造。格形地下延续墙多用于船坞及

7、特殊条件下无法设置程度支撑的基坑工程，目前也有运用于大型的工业基坑，如上海耀华皮尔金顿二期熔窑坑工程，熔窑建成后坑内不允许有任何永久性支撑和隔墙构造，而且要维护临近一期工程的正常运用。该工程采用了重力式格形地下延续墙方案，利用格形地下延续墙作为基坑支护构造，同时作为永久构造。格形地下延续墙在特殊条件下具有不可替代的优势，但由于遭到本身施工工艺的约束，普通槽段数量较多。 概述4. 4. 预应力或非预应力预应力或非预应力U U形折板地下延续墙形折板地下延续墙 是一种新方式的地下延续墙，已运用于上海某地下是一种新方式的地下延续墙，已运用于上海某地下车库工程。折板是一种空间受力构造，有良好的受力特性车

8、库工程。折板是一种空间受力构造，有良好的受力特性，还具有抗侧刚度大、变形小、节省资料等特点。，还具有抗侧刚度大、变形小、节省资料等特点。 概述地下延续墙的施工方法 地下延续墙简称地墙的施工，就是在地面上先构筑导墙，采用专门的成槽设备，沿着支护或深开挖工程的周边，在特制泥浆护壁条件下，每次开挖一定长度的沟槽至指定深度，清槽后，向槽内吊放钢筋笼，然后用导管法浇注水下混凝土，混凝土自下而上充溢槽内并把泥浆从槽内置换出来，筑成一个单元槽段，并依此逐段进展，这些相互邻接的槽段在地下筑成一道延续的钢筋混凝土墙体，以作承重、挡土或截水防渗构造之用。施工流程如图11-13所示。 概述地下延续墙设计作为基坑围护

9、构造，主要基于强度、变形和稳定性三个大的方面对地下延续墙进展设计和计算，强度主要指墙体的程度和竖向截面承载力、竖向地基承载力；变形主要指墙体的程度变形和作为竖向承重构造的竖向变形；稳定性主要指作为基坑围护构造的整体稳定性、抗倾覆稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗渗流稳定性等，以下针对地下延续墙设计的主要方面进展详述。地下延续墙设计的主要内容包括：槽壁稳定及槽幅设计、槽段划分、导墙设计、延续墙内力计算及配筋设计，延续墙接头设计等内容。地下延续墙设计地下延续墙设计计算的主要内容地下延续墙设计计算的主要内容1 1确定在施工过程和运用阶段各工况的荷载，即作用于延续墙的确定在施工过程和运用阶段各工况的荷载，即

10、作用于延续墙的土压力、水压力以及上部传来的垂直荷载。土压力、水压力以及上部传来的垂直荷载。 2 2确定地下延续墙所需的入土深度，以满足抗管涌、抗隆起，防确定地下延续墙所需的入土深度，以满足抗管涌、抗隆起，防基坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需求。基坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需求。 3 3验算开挖槽段的槽壁稳定，必要时重新调整槽段长、宽、深度验算开挖槽段的槽壁稳定，必要时重新调整槽段长、宽、深度的尺寸。的尺寸。 4 4地下延续墙构造体系包括墙体和支撑的内力分析和变形验地下延续墙构造体系包括墙体和支撑的内力分析和变形验算。算。 5 5地下延续墙构造的截面设计，包括墙体和支撑的配筋设计、截

11、地下延续墙构造的截面设计，包括墙体和支撑的配筋设计、截面强度验算、接头的结合强度验算和构造处置。面强度验算、接头的结合强度验算和构造处置。地下延续墙设计 荷载确定荷载确定 一施工阶段一施工阶段 基坑开挖水土压力；基坑开挖水土压力； 施工荷载，假设采用逆作法思索上部构造自重。施工荷载，假设采用逆作法思索上部构造自重。二运用阶段二运用阶段 水土压力；水土压力； 主体构造传送的恒载和活载。主体构造传送的恒载和活载。地下延续墙设计土压力类别与墙体位移土压力类别与墙体位移/基坑深度基坑深度H H 的关系的关系地下延续墙设计槽幅设计槽幅设计一槽幅：一次成槽的槽壁长度一槽幅：一次成槽的槽壁长度 槽壁长度槽壁

12、长度 槽段划分槽段划分二槽壁长度确定规定二槽壁长度确定规定 槽壁长度应与成槽机械尺寸成模数关系槽壁长度应与成槽机械尺寸成模数关系，最小不小于机械的尺寸，最大尺寸，最小不小于机械的尺寸，最大尺寸由槽壁稳定性确定。由槽壁稳定性确定。 目前常用为目前常用为36m,36m,普通不超越普通不超越8m8m。 影响要素：影响要素： 地质条件影地质条件影响、周围环境响、周围环境 起重才干、起重才干、混凝土供应量混凝土供应量泥泥 浆池体积、浆池体积、延续作业时间延续作业时间地下延续墙设计三槽幅稳定性验算三槽幅稳定性验算 梅耶霍夫阅历公式法梅耶霍夫阅历公式法 1. 1.临界深度临界深度Hcr Hcr 黏土、泥浆的

13、有效重度，黏土、泥浆的有效重度，kN/m3;kN/m3; 条形根底的承载力系数。条形根底的承载力系数。 槽壁的平面宽度、长度，槽壁的平面宽度、长度，m m。地下延续墙设计2.槽壁坍塌平安系数 Fs 开挖外侧土压力槽底程度压力强度； 开挖内侧泥浆压力槽底程度压力强度。地下延续墙设计地下延续墙设计4.地下延续墙设计四槽段划分四槽段划分 思索的要素思索的要素 1. 1.成槽施工顺序成槽施工顺序 2. 2.延续墙接头方式延续墙接头方式 3. 3.主体构造布置及设缝要求主体构造布置及设缝要求地下延续墙设计导墙设计导墙设计 导墙截面方式导墙截面方式 C20C20混凝土，厚度混凝土，厚度200300mm20

14、0300mm；导墙深度深化原状土不小于导墙深度深化原状土不小于300mm300mm；顶面高出地面顶面高出地面100200mm100200mm；宽度大于延续墙设计宽度的宽度大于延续墙设计宽度的3050mm3050mm。地下延续墙设计延续墙深度及厚度的初选延续墙深度及厚度的初选延续墙厚度根据不同阶段的受力、变形延续墙厚度根据不同阶段的受力、变形和裂痕控制要求确定，常用规格和裂痕控制要求确定，常用规格600600、800800、10001000、1200mm1200mm；延续墙的入土深度基坑地面以下的深延续墙的入土深度基坑地面以下的深度与基坑深度之比，称为入土径比度与基坑深度之比，称为入土径比，据阅

15、历、根据地质条件取，据阅历、根据地质条件取0.71.00.71.0；也可运用古典稳定判别方法计算出一个也可运用古典稳定判别方法计算出一个初值，然后经过基坑稳定性验算最终初值，然后经过基坑稳定性验算最终确定合理的入土径比确定合理的入土径比; ;地下延续墙设计地下延续墙设计地下延续墙设计 地下延续墙计算实际及方法 一较古典的计算方法： 假设条件：土压力，不思索墙体和支撑变形。 方法：假想梁法、1/2分割法、泰沙基法 二横撑轴向力、墙体弯矩不变： 假设条件：土压力，思索墙体变形，不思索支撑变形。 方法：山肩帮男法 三横撑轴向力、墙体弯矩可变： 假设条件：土压力，思索墙体、支撑变形。 方法：日本弹塑性

16、法、有限元法 四共同变形实际： 假设条件：土压力随墙体变位而变化，思索墙体、支撑变形。 方法：森重龙马法、有限元法地下延续墙设计国内常用的计算方法地下延续墙设计地下延续墙接头设计一、一、 接头类型：施工接头接头类型：施工接头 构造接头构造接头施工接头施工接头浇注地下延续墙时衔接两相邻单元墙间的接浇注地下延续墙时衔接两相邻单元墙间的接头。头。构造接头构造接头已开工的地下延续墙墙体与地下构造吴其它已开工的地下延续墙墙体与地下构造吴其它构件相衔接的接头。构件相衔接的接头。地下延续墙接头设计一施工接头一施工接头 1 1直接衔接构成接头：墙体直接与土体接触直接衔接构成接头：墙体直接与土体接触，受力和防渗性能较差。，受力和防渗性能较差。地下延续墙接头设计2.2.运用接头管也称锁口管建成接头：运用接头管也称锁口管建成接头： 运用较广，常用圆形钢管运用较广，常用圆形钢管地下延续墙接头设计3 3运用接头箱建成的接头运用接头箱建成的接头 地下延续墙接头设计4.4.用隔板建成的接头用隔板建成的接头地下