地下连续墙锚杆组合式挡土结构的工程应用研究.pdf

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1、疑科技论坛jl地下连续墙锚杆组合式挡土结构的工程应用研究张桂萍吴俊z(1．江苏省工程勘测研究院有限责任公司2．江苏省水利勘测设计研究院有限公司扬州225002)【摘要】以某泵站基坑支护工程为背景，重点研究地连墙—锚杆组合式支护结构的设计，通过对监测数据的采集、分析，与理论设计值对比分析，找出数据差异的影响因素并分析其原因，为类似工程优化设计积累经验，提供更多的借鉴。【关键词】地下连续墙锚杆挡土结构土压力1引言该泵站引水流量设计为100m3／s。泵站是采用立式轴流泵机组共4台套(其中1台为备用机组)，肘形流道进水，平随着

2、经济的发展和城市建设的需要，基坑工程的数量直管出水，快速闸门断流。和规模迅速发展，基坑支护的形式也越来越复杂，基坑大开根据泵房结构布置，泵站站身底板底面高程为一4．6m～挖对基坑周围环境影响很大，当基坑周围有建筑物或构筑物时，开挖难度相当大，这就对基坑开挖提出了更高的要一6．4m，上游出水池翼墙底板底面高程为V3．6m，出水池求，即不仅要保证基坑稳定，还要满足变形控制要求，以确钢筋混凝土防渗铺盖底面高程为V3．9m，泵房底板和上游侧翼墙底板、铺盖底面高差达8．2～8．5m。在过去同类型的泵保基坑周围原有建筑物、构筑物的

3、安全。这使基坑工程的设站工程建设中，一般对泵房基坑采用大开挖，再进行回填，计和施工的难度越来越大，从而也促进了基坑工程的设计使上游侧翼墙和钢筋混凝土铺盖基础均落在回填土上，容和施工技术的发展。目前基坑围护常用的支护挡土结构类易产生不均匀沉降，对建筑物的整体稳定产生不利影响，因型有：钻孔灌注桩(排桩)、H型钢板桩、地下连续墙等形式；锚固(支撑)体系有：水平横撑形式、斜撑形式和锚杆拉结形此，在该工程的基坑开挖设计中，对深基坑开挖和支护方案式等。地连墙—锚杆形式是一种新型的组合式基坑支护体进行了深入研究，而且对进行大开挖回填

4、水泥土方案和基坑支护方案进行了比较。确定采用直立式挡土结构对泵房系，近几年广泛应用于城市高层建筑的深基坑支护中，但在基坑上游侧进行支护，使上游侧铺盖和翼墙基础坐落在原江苏省水利工程中尚未有运用。为了避免水利工程中基坑开挖放坡所产生的弊端，在状土上。地下连续墙深度范围内土层剖面图见图1。各土层土质物理力学性质见表1。借鉴国内外相关研究的基础之上，结合某泵站的土层情况，2．2支护结构形式对地下连续墙锚杆组合式挡土结构的土压力、墙顶位移等实施动态观测，为设计优化及施工安全提供科学依据，并为该泵房基坑开挖底面为一6．5m—一4

5、．7m的斜面，泵房上游防渗铺盖基础开挖面高程为V3．80m，基坑支护结构类似工程的设计和研究提供参考。挡土高度达8．5m以上。由于支护结构紧靠泵房上游侧墙，2基坑支护设计支护挡土结构物确定采用钢筋混凝土地下连续墙，和泵房2．1工程概况上游侧墙间设4cm宽的伸缩缝。表1各土层土质物理力学性质指标汇总表湿密度凝聚力内摩擦压缩模量渗透系数土层号土分类pCa角0．1~o-220℃g／cm3kPa度MPacm／s②粉质粘土2．O058168．72．7E一8②粉表粘i1．9345158-36．7E一8②粉质粘土1．9758159．

6、13．5E一7②重粉质壤土1．9643167．55．0E一6④重粉质砂壤土1．9392517．33．5E一46渡科技论坛强3．002320馨1．00＼＼＼、

7、l5+2006-05．27实＼＼’＼、l-1．00测值10＼＼}3．00"41-凝聚力按0．4sOs＼．、O0g．5．00折减}；-05．-_卜凝聚力按0．55}器-7．oo’10折减?／＼l5一9．O0-N-凝聚力按o．5，＼。20-11．0O折减—25l2l08642O-2水刊潞)墙后土压力值IkPaI：1日+1月*日．．．1月I-．1e一量一曲一l1日_一●

8、^∞8一I一图3地连墙深度范围图2实测和理论计算土压力对比图内土层剖面图图4地连墙5单元槽段位移曲线根据基坑开挖降排水设计，当泵房基坑面开挖至设计此上部土压力较主动土压力大，而锚杆以下墙体在锚杆拉高程V一4．7V一6．5m时，要求基坑地下水位降至一7．Om力作用下会向开挖面隆起，使其墙后土压力减小。以下，若采用无锚地下连续墙，采用“m”法进行计算，此时在该工程地锚地连墙设计中，地连墙土压力采用朗肯公地连墙最大弯矩为349．34kN·m，墙顶水平位移达7．7em，式计算，由于工程高程一7．7m以上地基土质均为粘性土，土位

9、移和内力均偏大，因此，需采用有锚地连墙进行支护。质较好，根据以往工程经验，在计算中，将高程一7．7m以上在该工程基坑支护设计中，以尽量不扰动基坑上游侧各粘土层凝聚力按系数O．55折减进行计算，经计算，基坑原状土为原则，对地连墙的锚固型式按锚碇桩和压力灌浆开挖面高程一5．70m以上墙后总土压力为196．5kN；根据实预应力锚杆(索)