嵌岩地下连续墙模型试验研究和参数测定

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1、第#!卷第!期河海大学学报（自然科学版）F6;)#!D6)!!""+年#月56789:;6<46=:>*9>?@8A>B（CD:B78:;E1>@91@A）G:8)!""+嵌岩地下连续墙模型试验研究和参数测定钟建驰%，冯兆祥%，刘玉涛!，徐伟!（%)江苏省长江公路大桥建设指挥部，江苏南京!%"""%；!)同济大学土木工程学院，上海!"""&!）摘要：结合润扬长江公路大桥北锚碇基础工程地下连续墙设计，进行了地下连续墙承载能力和嵌岩部分基床系数测试的室内试验以及试验设计、结果误差的分析，检测了在设计荷载作用下地下连续墙的工作性

2、态，发现其内力和变形带有深梁的特征，同时验证了基床系数设计取值的合理性)关键词：地下连续墙；承载能力；基床系数中图分类号：*+’’)+’,!文献标识码：-文章编号：%"""!%&.（"!""+）"!!"!"+!"’水利工程中将嵌岩地下连续墙作为防渗墙，应用较广［%］，但用于深基坑围护的还不多)在我国，已有的报道中，广东虎门大桥西锚碇基础使用了圆形嵌岩地下连续墙［!，#］，该墙外径$%/，内径’&0+/，墙厚."1/，开挖深度%!/，平均入岩深度%0&’/，没有内撑，只设#道围檩；润扬长江公路大桥北锚碇基础工程，采用了矩形嵌

3、岩地下连续墙，该墙平面尺寸$&/2’%/，深近’"/，墙厚%0!/，内设%!道钢筋混凝土支撑)文献［+3$］介绍了该墙的施工工艺，文献［(］介绍了该墙的数值计算结果)在国外，文献［.］列举了$!个嵌岩支护结构，对其中的4型钢、水泥土、钻孔灌注桩和地下连续墙等围护形式和内撑、锚杆支撑形式进行了分类统计，对各种嵌岩支护形式所导致的挡墙水平位移、墙后土压力进行了对比，并用经实例验证的有限元程序对超挖引起的各种支护形式挡墙位移进行了敏感性分析)除上述报道外，未见其他关于嵌岩地下连续墙支护结构的报道)润扬长江公路大桥悬索桥北锚碇地下

4、连续墙展开图和基坑剖面如图%所示)墙体嵌入基岩，基坑周围为开阔地带，基本没有环境保护问题)地层分布情况大体如下：第%层为浅层亚粘土，层厚%0’/；第!层为淤泥质亚粘土，层厚%$0./；第#层为浅层粉细砂，层厚%.0’/；第+层为深层细砂，层厚%%0!/)基坑底以下为花岗岩)图!地下连续墙槽段展开和基坑剖面"#$%!&’(’)*+,’-.*/0-1’2$2*0-11#3+423$,53))3-1+2*/#)’*//*0-13.#*-+#.收稿日期：!""#!"$!"$作者简介：钟建驰（%&’(—），男，江苏常州人，教授级高级

5、工程师，主要从事桥梁工程建设与研究)第",卷第,期钟建驰，等嵌岩地下连续墙模型试验研究和参数测定,&$基坑围护结构设计中，地下连续墙取竖向弹性地基梁模型，墙前面的土体按文克勒地基模型考虑其刚度，并按主动土压力考虑墙前土体对墙体的作用，取单位宽度地连墙作为竖向弹性地基梁进行受力分析和配筋计算!从结构角度看，地下连续墙简化成梁这种单向构件时，由于梁的跨高比较小（"#$），受力特性介于一般连续梁和连续深梁之间，所以地下连续墙的实际受力状态与弹性地基梁计算模式的假定不一致!墙前的岩土模拟成水平弹簧!对于基岩，设计中水平向基床系数按

6、!法取值，即假定基床系数沿竖向线性分布，比例系数即为!，设计值分别取为%&’()*%，+&&’()*%，,&&’()*%，这些取值都是根据非嵌岩支护的经验得到的，直接用于嵌岩支护的合理性尚需检验!考虑到墙体底端嵌入基岩且有很多道内支撑，整个围护壁和支撑体系质量很大，正截面按纯弯构件配筋时配筋过多且不合理，因此在设计时正截面按偏心受压构件配纵向受力筋，斜截面按受剪配箍筋，其安全性和合理性有待进一步验证!为了检验设计和参数取值的合理性，确定地下连续墙的极限承载力和破坏形式，在室内进行了嵌岩地下连续墙结构模型试验!!试验设计!!

7、!模型设计试验取+*长墙体，采用几何尺寸+-"的模型!材料取设计混凝土标号和钢筋等级，各物理力学指标严格按照量纲分析法确定其相似系数!将墙体下端嵌入现场采集的岩石样中，在岩石上开洞放入专门设计的压力传感器，并在洞壁上贴应变片!将整个基岩用钢筋混凝土包住，施加预应力模拟边界的约束!墙体高度取在第+&道支撑和第++道支撑中间!第++道、+,道围檩也按+-"的比例缩小!墙体内预埋,根伸出断面的槽钢，槽钢上施加剪力模拟断面上的剪力和弯矩，墙体轴向力直接施加在断面上!墙外主动土压力取设计荷载，并简化为均布荷载，用%个千斤顶分成.个加

8、载点进行加载!设计,组试件，即一组在墙侧面直接施加土压力，未考虑墙体和砂土层的相互作用，另一组在墙体侧面布置砂层考虑墙体和砂层的相互作用，测定在这,种不同条件下墙体的工作性能!砂层取自工程现场，主要物理力学指标为+/0%1)2*"，"为3456，为",7!!"!!"加载设计第+组试件模拟完成第+,道支撑