深基坑地下连续墙槽壁稳定性分析及施工技术研究.pdf

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1、深基坑地下连续墙槽壁稳定性分析及施工技术研究*张毅甘璐刘斌中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083摘要：某工程为北京最高建筑，其基坑需穿越层间潜水和承压水二层地下水，在地下连续墙的基坑围护中容易出现槽壁塌坑的问题。以此为背景，对地下连续墙槽壁进行稳定性分析，证明了其稳定性良好。在施工过程中，采用“跳一挖一”成槽，利用泥浆静止式护壁，选择钢筋笼“整体制作、整体吊装、空中整体回直、一次入槽”吊装，依靠混凝土自身质量浇筑，保证了地下连续墙施工质量。其分析与施工方法可供相关工程借鉴。关键词：超高层地下连续墙深基坑槽壁稳定性施工技术中图分类号：TU753．3文献标识码：A文章编号：1004

2、·1001(2014)10—1112一O3TrenchWallStabilityAnalysisofUndergroundDiaphragmWallinDeepFoundationPitanditsConstructionTechnologyResearchZhangYiGanLuLiuBinChinaUniversityofMiningAndTechnology(Beijing)SchoolofMechanicsAndCivilEngineeringBeijing1000831工程概况¨石层中，为层问潜水；第二层地下水分布于第③层细砂和本项目为北京市最高建筑物(高528m)的基坑工第⑩层卵石

3、层中，为承压水。程，基坑平均深度为38m，最大深度达42m。施工中需穿越层问潜水和承压水二层地下水，成槽时易造成大量的地2地下连续墙槽壁稳定性分析下水涌入，采用井点降水法排水不足以满足施工要求。地2．1地层参数确定下连续墙具有截水、防渗、挡土等功能，同时根据北京市2．1．1土层的加权平均内摩擦角、加权平均内聚2c、建设工程施工降水管理要求，基坑工程要严格限制施工降加权平均重度水，以保证水资源不被污染和浪费。本工程地下连续墙总计算公式为：宽度60m，墙厚800mm，最大墙身48m，由于地下连续墙∑fJhf成槽深度较大，如何保持其稳定性是本工程难点。∑h(1)根据岩土工程勘查报告，按地层沉积年代和

4、成因类，型，地下连续墙深度范围55．0m内包含6种土层，且沿深度各土层的名称为素填土、粉黏土、砂粉土、粉黏土、细∑Cih砂、卵石、黏土、粉黏土、细砂、卵石、黏土、粉黏土、C=}∑(2)n，卵石、黏土、粉黏土。工程拟建场区位于北京市区浅层地下水水文地质分区13∑fh，的lJb亚区。根据勘察实测水位情况，结合“北京市区浅层1(3)地下水长期观测网”的资料和Ilb亚区水文地质特征分析，=1拟建场区地表至地下55．Om左右的深度范围内分布有二层式中：加权平均内摩擦角(。)；浅层地下水：第一层地下水分布于第⑤层细砂和第⑥层p——相应土层的内摩擦角(。)；h；——相应土层的厚度(m)；—一卜加权平均内聚力

5、(kPa)：注：本项目为教育部新世纪优秀人才支持计划项目，项目号为NCET一12—0965；中央高校基本科研项目，项目号为c——相应土层的内聚力(kPa)：20IOQL04。加权平均重度(kN／m)；作者简介：张毅(1977一)，女，博士，副教授。——相应土层的重度(kN／m)。通讯地址：北京市海淀区学院路丁l1号(100083)。将数据带入(1)、(2)、(3)得收稿日期：2014-07-28I1112I建筑旋工第365}第1OM：26．86。，C=I1．5kPa，F=18．58kN／m。2．2．2槽壁整体稳定性计算2．1．2地下连续墙嵌固结深度计算地下连续墙成槽过程中，槽内充满泥浆，槽壁受

6、到泥由经验公式法计算嵌固结深度，公式为浆的支撑护壁作用，处于相对稳定状态。泥浆与砂层间被D1不透水膜所隔开，滑动面为AB，如图1所示。一H(4)式中：[)_一墙体嵌固结深度(m)；H——基坑开挖深度(m)；H’=

7、H+q／y，地表荷载q=10kN／m；——容许变量，且=O．1100；(a)加权平均重度(kN／m)；图1深槽稳定性计算示意加权平均内聚力(kPa)；加权平均内摩擦角。根据图1(a)，有当基坑开挖深度取最大深度H=42m时，地下连续墙底到自然地面深度H’=42+10／18．58=42．54m。6=÷tan(90。。)(6)=0．1×=0．042mPf=yfH，则(7)由(6)和(7)

8、得：DIGTstan(90。一)—百一——(8)9·35m．式中：6——槽壁重力(N)；地面总埋深H=H+D=42+9．35=51．35m。——砂的重度(kN／m)；2．2地下连续墙槽壁稳定性分析卜ABc滑块即将滑动时与槽底夹角(。)：2．2．1抗隆起稳定性计算P广泥浆对槽壁的作用力(N)；采用同时考虑C、值的抗隆起法，按普朗特地基承载泥浆的重度(kN／m)。力公式⋯进行计算。根据图1(b)，有：