地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)設計（44頁清楚明了）

1、 第9章 地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)本 章 內(nèi) 容概述 地下連續(xù)墻擋土墻設計 地下連續(xù)墻兼作外墻時的設計地下連續(xù)墻接頭設計 12341. 概述 定義：集承重、擋土和防滲于一身的所謂“三合一”地下連續(xù)墻。 地下連續(xù)墻施工方法（又稱槽壁法），是近30年來在基礎工程和地下工程中正在發(fā)展和廣泛應用的一項新技術。1. 概述地下連續(xù)墻的施工方法：在地面上用挖槽設備，沿著深開挖工程的周邊，依靠泥漿護壁的支護，開挖一定槽段長度的溝槽；再將鋼筋籠放入溝槽內(nèi)。采用導管在充滿穩(wěn)定液的溝槽中進行混凝士現(xiàn)場澆筑。相互鄰接的槽段，由特別接頭（施工接頭）進行連接。這樣就成為長的地下墻。1. 概述地下連續(xù)墻施工過程1. 概述地下連續(xù)墻結(jié)

2、構(gòu)特點： 是始終充滿著特殊液體作為溝槽的支護。適用條件:1. 基坑深度大于10m；2. 軟土地基或砂土地基；3. 密集建筑群中，對沉降限制嚴格時；4. 圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，抗?jié)B要求嚴格時；5. 采用逆作法施工，內(nèi)襯與護壁形成復合結(jié)構(gòu)的工程。逆作法施工 深地下室的常規(guī)施工是通過臨時支護基坑坑壁，開挖至預定深度后，澆底板并由下而上施工各層地下室結(jié)構(gòu)，待地下室完工后，再逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工。逆作法施工工藝是先沿建筑物外圍施工地下連續(xù)墻，作為地下室的邊墻或基坑的圍護結(jié)構(gòu)。 在建筑物內(nèi)部的澆筑中間支承柱，開挖土方至第一層地下室底面標高，澆注梁及部分的板，該層樓蓋即可作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系

3、統(tǒng)。然后在梁間沒有澆板的空檔內(nèi)，向下逐層施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時，在已完成底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎上，做上部結(jié)構(gòu)。逆作法施工日本讀賣新聞社大樓 逆作法施工 地上層，地下層，總工期只用了個月,比常規(guī)方法縮短了個月.1. 概述地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)優(yōu)點 ： 1施工時，特別在軟土地層施工時沒有噪音、支護簡單，對相鄰的工程結(jié)構(gòu)和地下設施影響極微， 2剛度大，整體性好，可用于超深圍護結(jié)構(gòu)或主體結(jié)構(gòu)； 3耐久性能好，抗?jié)B性能好； 4可實行逆作法施工，有利于施工安全，加快施工進度，降低造價； 5適用于多種地質(zhì)情況。1. 概述地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)缺點 ：1棄土及廢泥漿的處理問題；2地質(zhì)條件和施工適用性問題；3槽壁坍塌問題；4

4、現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的墻面通常較粗糙； 5地下連續(xù)墻如用作施工期間的臨時擋土結(jié)構(gòu)時造價較高。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計地下連續(xù)墻的設計計算主要包括以下幾個方面：確定荷載，包括土、水壓力等確定入土深度槽壁穩(wěn)定驗算；地下連續(xù)墻靜力計算；配筋計算，構(gòu)件強度驗算，裂縫開展驗算，垂直接頭計算。9.2.1 荷載 地下連續(xù)墻的荷載包括施工及使用兩個階段的荷載。 施工階段的荷載主要指基坑開挖階段的水土壓力，地面施工荷載、逆作法施工時上部結(jié)構(gòu)傳遞的垂直承重荷載等。 使用階段的荷載包括使用階段的水土壓力，主體結(jié)構(gòu)使用階段的恒載和活載等。 2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計地下連續(xù)墻的計算理論是從古典的假定土壓力為已知，不考慮墻

5、體變形，不考慮橫撐變形，逐漸發(fā)展到考慮墻體變形，考慮橫撐變形，直至考慮土體與結(jié)構(gòu)的共同作用，土壓力隨墻體變化而變化。見表9-1、9-2。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計9.2.2 槽幅設計 槽幅是指地下連續(xù)墻一次開挖成槽的槽壁長度。最小不得小于一次抓挖（鉆挖）的寬度，最大尺寸應根據(jù)槽壁穩(wěn)定性確定。目前3-6m，一般不超過8m。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計2槽壁穩(wěn)定性驗算 有理論分析法和經(jīng)驗公式法兩種，這里介紹經(jīng)驗公式法。1. 梅耶霍夫經(jīng)驗公式開挖槽段的臨界深度按下式求得： （9-1）2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計槽壁的坍塌安全系數(shù)Fs按下式計算： （9-3）非黏性土的經(jīng)驗公式：2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計

6、9.2.3 導墻設計 導墻是指地下連續(xù)墻開槽施工前，沿連續(xù)墻軸線方向全長周邊設置的導向槽：2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計導墻的作用有下列幾方面：(1)導墻是控制地下連續(xù)墻各項指標的基準(2)擋土作用 防止槽壁頂部坍塌。(3)重物支承臺的作用 在施工期間，導墻常承受鋼筋籠、澆筑混凝土用的導管、機架等靜、動荷載。(4)維持穩(wěn)定液面的作用(5)導墻內(nèi)的空間有時可作為穩(wěn)定液的貯藏槽。 2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 導墻深度以墻腳進入原狀土不小于300mm為宜，墻頂面需高出地面200300mm，寬度要求大于連續(xù)墻設計寬度50mm。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計9.2.4 連續(xù)墻深度及厚度的初選連續(xù)墻深度的確定 連

7、續(xù)墻深度由入土深度決定。 入土徑比的概念：連續(xù)墻入土深度與基坑開挖深度的比值。 連續(xù)墻深度可以先由以下兩種古典的穩(wěn)定判別方法直接計算得到一個初值，然后通過基坑穩(wěn)定性驗算最終確定合理的入土徑比。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 1. 板柱底端為自由的穩(wěn)定狀態(tài)連續(xù)墻深度的確定 2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 2. 板柱底端為嵌固的穩(wěn)定狀態(tài)2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 2. 板柱底端為嵌固的穩(wěn)定狀態(tài)2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計連續(xù)墻厚度的確定 連續(xù)墻的厚度應根據(jù)連續(xù)墻不同階段的受力大小、變形及裂縫控制要求等確定。 一般先預定為基坑開挖深度的3%-5%，最終由結(jié)構(gòu)計算、復核結(jié)果決定。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計5.結(jié)

8、構(gòu)計算（彈性方法） 連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)計算與其他圍護結(jié)構(gòu)的計算類似，需要對開挖過程不同階段工況進行計算。2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 基本假定： 2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 彈性曲線方程的建立：2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 根據(jù)材料力學條件：2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計（二）支護內(nèi)力隨開挖過程而變化的計算方法2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計（三）共同變形理論簡介2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計（四）有限單元法 用有限個單元的集合題代替無限多個單元的連續(xù)體。具體做法是：先將結(jié)構(gòu)劃分為單元，寫出單元各節(jié)點以位移為未知數(shù)

9、的剛度矩陣方程。隨后以地基土為脫離體，建立柔度矩陣，并對其求逆后所得的剛度矩陣與結(jié)構(gòu)剛度矩陣耦合，從而求得結(jié)構(gòu)單元各節(jié)點的位移值，從而求出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（同第四章地層結(jié)構(gòu)法計算方法）2. 地下連續(xù)墻擋土墻設計 把地下墻用作主體結(jié)構(gòu)物的一部分來設計時，必須驗算如下兩種應力：在結(jié)構(gòu)物完成后，作用在墻體上的土壓力、水壓力以及作用在主體結(jié)構(gòu)物上的垂直、水平荷載等產(chǎn)生的應力；在施工階段，有作用在臨時擋土墻上的土壓力、水壓力產(chǎn)生的應力。 其設計方法因地下墻與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式不同而有差別。 分為單一墻、重合墻、復合墻、分離墻和承重墻等情況。 3.地下連續(xù)墻兼作外墻時的設計 一、接頭型式 4. 地下連續(xù)墻接頭設計