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地下连续墙-土力学与地基基础

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:1959年壁板式地下连续墙被世界上很多国家应用于铁道和桥梁工程中。此桥西侧锚碇基础采用外径61 m、内径59.4 m、墙厚80 cm的圆形地下连续墙,1993年9月16日开工,采用了冲击钻成槽,泥浆护壁,仅用3 个月时间就完成了地下连续墙施工。由于成槽机械的不断改进,精度逐渐提高,目前地下连续墙的深度已达100 m。图8.30地下连续墙施工工艺流程思考题8.1桩基础的组成和应用场合有哪些?

地下连续墙-土力学与地基基础

地下连续墙(Cast in site diaphragms wall)是最早于1950年由意大利开发成功的一种新的深基础形式,并用于建造了深达40 m的防渗墙,随后法国、墨西哥、日本及美、苏各国引进推广了这项新技术。1959年壁板式地下连续墙被世界上很多国家应用于铁道和桥梁工程中。目前地下连续墙已广泛用于大坝坝基防渗、竖井开挖、工业厂房重型设备基础、城市地下铁道、高层建筑深基础、铁道和桥梁工程、船坞、船闸、码头、地下油罐、地下沉渣池等各类永久性工程。地下连续墙的施工要点为:修筑导墙,用掏挖机械在导墙内分段竖直挖槽,并用泥浆护壁,现场吊放钢筋笼,水下浇筑混凝土,一段段连接成一堵地下钢筋混凝土连续墙,成为永久性深基础工程。

地下连续墙的主要优点:墙体刚度大、整体性好;防渗截水性能好;施工时振动小、噪声低,对周边的地基无扰动;不用开挖大量的土方量,降低造价,可昼夜施工,缩短工期;施工期间不需降水,不需挡土护坡,不需立模板与支撑,把施工护坡与永久性工程融为一体;适用于多种地质条件,可用作刚性基础代替桩基础、沉井和沉箱基础;结构变形和地基土变形较小,能够紧邻已有建筑物及地下管线开挖深、大基坑,尤其在城市建(构)筑物密集的地区,为防止对邻近建筑物安全稳定的影响,地下连续墙更显示出它的优越性。

地下连续墙也有其自身的缺点和尚待完善的地方,例如:弃土及废泥浆的处理问题,除增加工程费用外,如处理不当,还会造成新的环境污染;一般用地下连续墙只作围护挡墙时,造价稍高,不够经济;墙面不够光滑,如为“二墙合一”,即同时作为地下结构的外墙时,尚需加工处理或另作衬壁。

地下连续墙在工程中的应用:早在1958年,地下连续墙已在北京郊区密云大型水库白河主坝中应用,作为大坝地基的防渗墙;密云水库蓄水运行多年,大坝地基不漏水,情况良好。1979年,上海基础工程公司应用地下连续墙,建造上海港船厂港池试验成功。1980年应用地下连续墙为上海钢铁一厂的一号高炉解决沉渣池工程。虎门大桥是我国第一次设计建造的现代化大跨度悬索桥,其主航道悬索桥跨径880 m。此桥西侧锚碇基础采用外径61 m、内径59.4 m、墙厚80 cm的圆形地下连续墙,1993年9月16日开工,采用了冲击钻成槽,泥浆护壁,仅用3 个月时间就完成了地下连续墙施工。日本于1998年建成的跨度1990 m的悬索桥—明石海峡大桥,该桥神户岸侧1号锚墩,用直径85 m的圆形地下连续墙作为施工围堰

按墙的用途可分为临时挡土墙、用作主体结构一部分兼作临时挡土墙的地下连续墙、用作多边形基础兼作墙体的地下连续墙。

按成墙方式可分为桩排式、壁板式、组合式。

按挖槽方式大致可分为抓斗式、冲击式、回转式。由于成槽机械的不断改进,精度逐渐提高,目前地下连续墙的深度已达100 m。此外,在基坑深度比较浅的地方,已开始采用预制板地下连续墙。

现浇地下连续墙施工工艺流程如图8.30所示。

图8.30 地下连续墙施工工艺流程

思考题(www.xing528.com)

8.1 桩基础的组成和应用场合有哪些?

8.2 单桩竖向承载力的确定方法有哪几种?

8.3 说明桩侧负摩阻力产生的条件和场合。

8.4 桩基础设计的主要步骤有哪些?

8.5 什么是群桩效应?

习题

8.1 挖孔灌注桩的直径为1 m,纵向钢筋选用20根Φ20 mm热轧光面钢筋构成,试计算单桩竖向力设计值。

8.2 直径为40cm、长度为10m的钢筋混凝土桩完全打入如下地基中,分别用λ法和α法估算黏土中极限桩侧摩阻力。地基从上至下分别为平均厚度3m的黏性土,cu=100 kPa;平均厚度6 m的淤泥质土,cu=50 kPa,其下为黏土,cu=200 kPa。

8.3 柱下桩基础断面如图8.31所示,承台底面埋深为2.0m,竖向荷载Fk=4000kN,单向力矩Mk=400kN∙m,水平荷载Hk=50kN,拟用预制钢筋混凝土方桩,截面积300 mm×300 mm,长10 m,试完成该桩基础的设计。

图8.31 习题8.3图

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