土力学与基础工程 教学课件 ppt 作者 代国忠 第章地下连续墙工程

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1、第10章地下连续墙工程10.1概述10.2地下连续墙设计计算10.3地下连续墙施工准备10.4地下连续墙成槽工艺10.5单元槽段连接技术10.6钢筋笼制作与吊放10.7混凝土的浇注10.8地下连续墙逆作法施工技术10.9混凝土防渗墙施工技术 10.1概述10.1.1地下连续墙发展概况地下连续墙是利用一定的设备和机具，在稳定液护壁条件下，沿已构筑好的导墙钻挖一段深槽，然后吊放钢筋笼入槽，浇注混凝土，筑成一段混凝土墙，再将每个墙段连接起来，形成连续的地下基础构筑物。地下连续墙主要起挡土、挡水（防渗）和承重作用。地下连续墙的成槽方法主要有：冲击法、冲击—回转法、抓斗直接成槽

2、法、冲抓法、多头钻成槽法、双轮铣成槽法等。地下连续墙起源于欧洲，意大利于1938年首次进行了在泥浆护壁的深槽中建造地下连续墙的试验，于1950年应用于意大利的SantanMalia大坝防渗工程（深达40m的截水止漏墙）。中国第一座地下墙，1958年青岛月子口水库建成的桩排式防渗墙。迄今我国各地已建成70多坐防渗墙，其中大部分为槽板式防渗墙。地下连续墙的成槽深度在50m以内，墙宽与墙体的深度常用60cm及80cm，亦有20cm薄型防渗墙及120cm厚型地下连续墙。 10.1.2地下连续墙类型1.按成槽方法分1）槽板式地下墙；2）桩排式地下墙；3）组合式地下墙钢筋笼导管已

3、完成的墙段成槽机接头管护壁泥浆混凝土a）开挖槽段b）放入接头管c）下入钢筋笼d）下导管及浇注混凝土槽板式地下墙施工示意图 （a）一字形相接排列；（b）交错相接排列；（c）一字形搭接排列；（d）间隔排列；（e）间隔排列；MIP为水泥加固土桩桩排式下连续墙示意图组合式地下墙示意图 壁板式地下连续墙施工图片:a、修筑导墙 b、开挖单元槽段 c、吊放接头管 d、吊放钢筋笼 e、浇筑混凝土 地下墙支护的基坑（兼作地下室外墙） 2.按墙体材料分1）刚性混凝土；2）塑性混凝土；3）自凝灰浆；4）固化灰浆3、按使用用途分挡土、防渗、承重，三合一墙等。10.1.3地下连续墙的应用范围

4、1）水利水电工程防渗墙、地下污水处理厂和净水池、泵房的外墙、城市市政管道及各种管形渠、地下贮存槽等。2）地下承重结构物，如各种基础构造、墙及支承桩等。3）地下挡土墙，如高层建筑地下室外墙、地铁和地下街道的外墙、盾构和顶管等工作竖井、码头和河港的驳岸和护岸、干船坞的周墙等。地下连续墙适用条件：①基坑深度≥10m；②软土或砂土地基；③在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、建筑物的沉降要求严格限制时；④围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，对抗渗有较严格要求时；⑤逆作法施工。 10.1.4地下连续墙的特点1）施工时对周边环境影响小。液压成槽工作时，无震动、无噪

5、音；能够紧邻相邻的建筑物及地下管线施工，对沉降及变位较易控制。2）地下连续墙的墙体刚度大、整体性好，结构和地基的变形都较小，既可用于超深围护结构，也可用于主体结构。3）地下连续墙为整体连续结构，耐久性好，抗渗性能好。4）地下连续墙可与锚杆、内支撑、逆作法等形式进行有机的结合，保证基坑施工安全性和合理性。5）适用地层广泛。它适合于淤泥质粘土、粘土、砂土、砾石、卵石、漂石和孤石、软岩和硬岩。6）地下连续墙集挡土、止水、承重为一体，可兼作地下室外墙。7）可实行逆作法施工，有利于施工安全，加快施工速度，降低造价。地下连续墙的缺点有：1）弃土及废泥浆的处理。若处理不当，会造成新

6、的环境污染。2）地质条件和施工的适应性。地下连续墙最适应的地层为软塑、可塑的粘性土层。当地层条件复杂时，还会增加施工难度和影响工程造价。3）槽壁坍塌。槽壁坍塌易引起相邻地面沉降、坍塌，危害邻近建筑和地下管线的安全。 10.2地下连续墙设计计算10.2.1地下连续墙的破坏形式1.稳定性破坏a）整体失稳b）基坑底隆起c）管涌或流砂地下连续墙的稳定性破坏形式2.强度破坏地下连续墙的强度破坏有支撑强度不足或压屈，墙体强度不足，墙体变形过大等，设计时应加以避免。 10.2.2坑底土体的抗隆起计算1.地基以剪切破坏的极限状态法挡土墙背面的竖向力：q1=γH（10-1）基坑内的竖向

7、应力：q2=γh（10-2）式中γ——土体重度（kN/m3）。如忽略移动土体的重量，则土体破坏面ACDE由两段直线AC和DE及一段对数螺线CD组成。AC、DE分别和水平线成45°+ϕ/2和45°−ϕ/2。极限平衡状态时：基坑底q1=γHq2=γhEA90°q1=q2Nq+cNc（10-3）（10-4）（10-5）CNq=tg2(45°+ϕ/2)⋅eπ⋅tgϕNc=(Nq−1)cotϕD地下墙端部平面上土体平衡HcNcNγNqq墙体插入深度：h=−（10-6） B2B2B2．太沙基-皮克法acbdc1d1面上竖向荷载：p=γHB/2−cHcc式中γ、c