地下连续墙结构课件.ppt

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1、第4章地下连续墙结构概述地下连续墙结构的内力计算方法地下连续墙结构设计设计实例4.1概述地下连续墙施工方法，又称槽壁法。1950年正式在意大利水库工程中使用。20世纪50年代末引入中国，也是首先在水利工程中采用，随后也用于建筑工程，近几年在地下工程应用十分普遍。地下连续墙的施工过程沟槽开熔安设接头管吊放钢筋笼浇混凝土安装接头放置钢筋笼放置钢筋笼浇筑混凝土拔出锁口管、接头箱浇筑相邻墙段地下连续墙的特点及适用场合优点地下连续墙刚度大，整体性好，安全可靠。对周围地基扰动少。施工时振动小，噪音低，对邻近地基扰动少。具有多种功能，适应范围很广。地下连续墙可用作防渗、截水、承

2、重、挡土、抗滑、防爆等多种用途。对地层的适应性很强。缺点适用条件受到一定限制。弃土及废泥浆对环境造成污染。泥浆添加了化学物质，如处理不当，易造成环境污染。存在槽壁坍塌问题。由于成槽时，沟槽深且薄，容易出现槽壁坍塌，导致钢筋笼吊放困难，影响施工质量。适用条件基坑深度大于10m。软土地基或砂土地基。在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降，建筑物的沉降要求需严格限制时，宜用地下连续墙。围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时，宜用地下连续墙。采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的工程。地下连续墙结构的设计内容支护结构的强度、稳定和变形计

3、算。基坑内外土体稳定性计算。渗流稳定性计算。降水要求和岩土开挖要求等。地下连续墙功能较多，对应不同的功能，其设计计算方法有所不同。本书仅介绍作为支护结构的地下连续墙设计方法。支护地下连续墙结构的设计内容主要包括：4.2地下连续墙结构的内力计算方法采用地下连续墙支护的基坑一般较深，需要采用单支撑（锚）或多支撑（锚）联合支护。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002建议采用等值梁法、静力平衡法或弹性抗力法计算内力。静力平衡法静力平衡法将地下连续墙作为刚性结构，可以绕支撑点转动，并且墙底为自由端地下连续墙结构的前侧（基坑内侧）产生被动土压力Ep，后侧（基坑外侧）

4、产生主动土压力Ea前后侧土压力对支撑点的力矩和为零，结构处于极限平衡状态内力计算过程：(4-1)1右图为无粘性均质土层中地下连续墙的受力体系，为主动土压力，作用点到墙顶的距离为，为被动土压力，作用点到墙顶的距离为。由结构所受荷载对支撑点A的力矩平衡得：整理后得：(4-1)由力平衡方程可以求出支撑力(4-2)在求出嵌固深度和支撑力后，就可以利用截面法计算地下连续墙结构的内力。对于多土层中的单锚/撑地下连续墙结构可以根据土压力的分布状况，利用力矩平衡与静力平衡条件求出嵌固深度和支撑力，然后根据所受荷载，直接计算结构的内力。另外，根据《建筑基坑技术规程》JGJ120-9

5、9，作用在地下连续墙上的土压力按朗肯主/被动土压力计算。静力平衡法适用于单锚/撑地下连续墙支护结构的静力分析，而且嵌固深度较浅，墙底可以简化成自由端。单锚撑支护结构等值梁法当嵌固深度较深时，单结构总体向坑内产生位移，基坑底面附近位移达到最大；沿着深度方向，结构位移逐渐减小，在坑底以下一定距离的C点处，结构既无侧移也无转角；C点以下，结构则产生向坑外的位移。基本原理根据结构的变形特征可以看出：在支撑点A点以下C点以上，结构弯向坑内侧，结构内侧受拉；在C点以下，结构弯向坑外侧，结构的外侧受拉。结构从内侧受拉转向外侧受拉之间必然存在弯矩为零的反弯点C。将单锚撑地下连续墙

6、作为一根两跨静定连续梁。由于C的弯矩为零，则C点可以简化成铰结点。另外，由于嵌固深度较深，D点可以作为固定端支座。A点简化为连杆支座。AC段为ACD梁的等值梁。实际情况下，由于无法得到准确的结构变形曲线，也就无法找到C点。对于单锚撑支护结构，地面以下土压力为零的位置（即主动土压力等于被动土压力的位置）与反弯点位置较接近，为了简化计算，假定土压力为零的位置即为反弯点的位置。这种简化造成的误差很小，对计算结果影响不大，因此可忽略其影响。①确定反弯点C的位置反弯点C的位置由坑底面以下土压力为零的点近似代替，即：(4-3)内力求解过程下面以均匀土层中地下连续墙为例，介绍结

7、构内力求解过程。②计算支撑力以简支梁AC为分析对象，利用C点弯矩为零的条件，可以求出支撑力，即(4-4)其中是结构C点以上土压力的合力。③计算嵌固深度d由AC的静力平衡条件可求得C点的剪力：剪力产生使结构向坑内的倾覆弯矩，而土压力则产生阻止结构向坑内倾覆的弯矩，为了保证结构安全，必须满足。由于与t无关，而随t而增大，因此，当时，CD的长度t最短。C点处的主动土压力与被动土压力相等，即则上式变成与分别为主被动土压力系数。推导t则嵌入深度为，为安全系数，取（1.1~1.2）。(4-5)例4-1现有一深基坑，基坑开挖深度为12m，采用地下连续墙结构进行支护，地层条件为：

8、，，。计算