古典法地下连续墙的解析与应用

(整期优先)网络出版时间:2019-06-16
/ 1

古典法地下连续墙的解析与应用

高军

中铁二十三局集团第六工程有限公司重庆400012

摘要:地下连续墙作为目前常用的基坑围护结构,通常是指在充满泥浆的凹槽内放置浇灌混凝土的钢筋笼,形成整体连续结构的钢筋混凝土墙。由于其良好的力学性能及抗渗性能,在市政基础设施修建中广泛用于地铁车站围护结构或防渗墙。对基于古典法理论而设计的地下连续墙进行应力计算解析,更直观的呈现此类地下连续墙结构体系。

关键词:地下连续墙;古典法

一、古典法地下连续墙的解析

从地下连续墙的整体结构设计与受力验算上讲,刨除部分地方性法规以外,现阶段的设计主要根据经验选取,缺乏强制性的规范标准,而地下连续墙基坑开挖的围护结构,刚度大,整体性好,但是施工复杂,工序多,质量控制要求高。近年来很多人员在这方面作了大量研究,提出了许多地下连续墙的结构设计与受力计算方面的理论和方法,如古典法和有限元法。

有限元法是指由于地下连续墙属于柔性档土支护结构,需考虑结构的位移,引入了弹性地基梁法,对弹性抗力做了基本假定,将支护结构划分为杆系有限元,利用静力及刚度等效的方法得到线性基本方程,比较符合工程实际。

古典法指的是已知作用于地下连续墙上的水压力与土压力,墙体自身刚度和支承结构足够以不考虑其变形量,计算简图如图1所示。计算时,采用取定一种支承情况,荷载一次施加,荷载一般取上部建筑物的荷载、地面荷载、施工临时荷载等,详细计算步骤如下:

(1)利用朗肯土压力理论,库伦土压力理论计算土体压力,确定基坑上部水、土压力的大小和分布(即连续墙水土压力分布),h0为基坑开挖深度,Ea为主动土压力合力,Ep为被动土压力;

(2)根据等值梁法计算方法确定基坑墙体厚度大小和横向各支承轴力大小Tn,根据Tn大小确定锚杆支护参数,并验算截面强度,根据墙厚大小确定混凝土等级和钢筋等级;

(3)引入一些假定,求出土压力零点位置,应用静力等效平衡条件,从而确定此类地下连续墙的最小入土深度t0,实际入土深度为1.2t0。

(4)计算最大弯矩的作用点,即结构断面剪力为0的点,验算墙壁稳定性是否满足要求。

三、结束语

通过对按古典法设计的地下连续墙进行解析计算并应用于工程实例看出,采用此类设计的地下连续墙在成活后刚度大、墙体变形小,引起的周边建/构筑物的沉降小,对邻近设施和地下管线影响小,比较适用于城镇基础设施基坑围护结构。同时从施工单位角度讲,其成活量大,施工速度快,施工质量可控,适用于各种地质条件,还有其优秀的抗渗性能,也为其实际应用开辟了广阔的市场空间。

参考文献:

[1]周俊,谭跃虎,李二兵,等.地下连续墙设计及施工发展研究与展望[J],施工技术,2015(1):21-27.

[2]周校庆,周荣祥.浅析地下连续墙施工技术[J].建筑,2012(12).

[3]靳雪梅.地下连续墙的理论计算与工程实测对比分析[D].太原:太原理工大学,2009.