地下连续墙沉管法

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1、第一节概述第二节破坏形式和设计计算内容第三节荷载结构法第四节数值计算法第五节地下连续墙的施工第4章明挖法—地下连续墙第一节概述地下连续墙/砼地下墙:在泥浆护壁的条件下，在地下开槽，分槽段构筑的钢筋砼墙体，具有整体刚度大、防渗性能好的特点，适用于地下水位较高的软土层和施工条件复杂的环境。既可作为基坑施工时的挡土围护结构，也可作为拟建地下工程主体结构的侧墙。最早始于1950年的巴黎和米兰，目前深度可达36m（金茂大厦）突出优点：①对邻近已有建筑物和地下管线的影响较小；②施工时无噪声、无振动，属于低公害

2、的施工方法；③可结合逆作法施工，加快施工进度，缩短工期。主要工序缺点：①在坚硬地层中成槽困难，施工管理不当时可能造成泥浆污染施工现场；②需要有大型专用施工机械设备，费用较高。，地连墙受力与钢板桩、桩排式灌注桩等挡土结构有许多相似之处，但其入土深，刚度大，设计计算又有其自身的特殊性。特别是兼作临时挡土结构和永久性主体结构的组成部分时，还应按施工阶段和使用阶段两种情况分别进行结构分析。第一节概述第二节破坏形式和设计计算内容第三节荷载结构法第四节数值计算法第五节地下连续墙的施工第4章明挖法—地下连续墙第

3、二节破坏形式和设计计算内容地下连续墙破坏的形式有稳定性破坏和强度破坏两大类，另外变形过大也意味着支护体系的失效。一破坏形式1稳定性破坏（土体）整体失稳坑底隆起管涌、流砂2强度破坏（支护结构）①支撑强度不足或压屈②墙体强度不足3变形过大由于地下连续墙刚度不足，在荷载作用下，产生变形过大，或者由于墙体渗水漏泥引起墙后土层过大变形导致基坑外地表沉降或水平位移过大，从而引起基坑周围的地下管线断裂或邻近建筑物破坏。二设计计算的主要内容根据破坏形式，设计计算主要内容包括：①确定地下连续墙的荷载；②确定入土深度

4、，以满足稳定性要求；③进行结构体系的内力分析，确定弯/剪/轴及支撑力；④结构体系截面设计，包括配筋计算、截面强度验算、接头连接强度验算和构造处理等；⑤估算施工对周围环境的影响程度，包括连续墙的墙顶位移和墙后地面沉降值的大小和范围；⑥验算开挖槽段的槽壁稳定性。稳定性破坏强度破坏变形过大第一节概述第二节破坏形式和设计计算内容第三节荷载结构法第四节数值计算法第五节地下连续墙的施工第4章明挖法—地下连续墙第三节荷载结构法一、设计理念荷载结构法：岩土体开挖后地层的作用主要是对支护结构产生荷载，支护结构应能安

5、全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按弹性地基上结构物的计算方法计算支护结构的内力，并进行结构截面设计，代表方法为弹性地基梁法。地层结构法：将支护结构和地层视为整体共同受力的统一体系，在满足变形协调的前提下分别计算衬砌与地层的内力，据以验算地层的稳定性和进行结构截面设计，目前计算方法为以有限元法为代表的数值方法。与荷载结构法相比，地层结构法充分考虑了地下结构与周围地层的相互作用，结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构以及周围地层在每一个施工工况的结构

6、内力以及周围地层的变形更能符合工程实际。但是由于周围地层以及地层与结构互相作用的模拟的复杂性，地层结构法处于发展阶段，在很多工程应用中，仅作为一种辅助手段。随着今后的研究和发展，地层结构法将会得到广泛应用和发展。二、荷载结构法（材料力学方法）1悬臂梁工况：地连墙用于深基坑支护时，在开挖第一层土体时，第一道支撑尚未设置，处于悬壁状态（如悬壁式排桩支护结构）静力平衡求出tz进一步可得到①嵌固深度②地连墙内力③墙顶位移2单支点工况：地连墙的刚度比土体大得多，周围土体对地连墙墙底的嵌固作用不大，认为底端为

7、自由端，故称为“自由端法”。力矩平衡求出支撑力T静定结构，可进一步可得到①弯矩②剪力求出t水平向平衡3多支点工况：采用等值梁法计算，基本原则是将坑底下地连墙弯矩为零点作为假想铰，将墙体分为上下两段，上段为多跨连续梁，下段为一端固定一端铰支的超静定梁。假想铰通常假定为土压力零点上段：利用结构力学可求梁(地连墙)内力和支座反力(支撑力)下段：利用Ep=Ed三、修正荷载结构法荷载结构法是采用一种支撑情况，荷载一次作用的计算简图，无法反映实际施工过程，因而产生了修正荷载结构法。日本山肩邦男法考虑逐层开挖和

8、逐层设置支撑的施工过程，假定：①下道横撑设置后，上道轴力不变;②下道横撑以上地连墙M不变;③粘土层中地连墙为无限长弹性体;④墙后pa在开挖面上为三角形，以下为矩形；⑤墙后pp可分为塑性区及弹性区。山肩邦男法精确解要求解5次方程，手算繁琐，提出了近似解法①在粘性土层，地连墙为底端自由的有限长梁;②在开挖面以下pp线形分布；③开挖面以下墙体M=0点为假想铰，忽略此铰的剪力传递。①第一段开挖后,下标k=1,Ni=０从式(2)求出xm，代入式(1)中求出N1;②第二段开挖后,k=2，Ni只