地下建筑结构课件—第七章地下连续墙结构设计08.ppt
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1、建筑工程学院 第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 结构设计结构设计 第三节第三节 接头设计接头设计 第七章 地下连续墙结构设计 鹤 更 灭 署 顾 缺 弊 缴 虐 县 瞄 琵 账 船 忆 英 煤 宜 桶 炮 奴 锹 弘 欢 北 替 脓 酉 卜 堡 鸵 紫 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 基坑支护结构方案及选择 支护结 构类型及其适用范围 结 构 形 式 适 用 范 围 排 桩 结 构 稀疏排桩土质较 好,地下水位低或降水效果好 连续
2、排桩土质差,地下水位高或降水效果差 框架式排桩单排桩刚 度不能满足变形要求 组 合 排 桩 结 构 排桩加挡板排桩桩 距较大,利用挡板传递 土压并有一定防渗作用 排桩加水泥 搅拌桩 以水泥搅拌桩互搭组成平面拱代替挡板传递 土压力,具有较好防涌效 果 排桩加水泥 防渗墙 地下水位较高的软土地区 排桩或组合 排桩加锚杆结构 开挖深度较大,排桩或组合排桩结 构强度无法满足要求 地下连续墙结 构与地下室墙体合一,防渗性强,施工场地较小,开挖深度大 沉井结构软土地区 重力式挡土墙结 构 具有一定施工空间,软土地区 地铁车站基坑地铁车站基坑 国际金融中心大厦基坑国际金融中心大厦基坑 谱 髓 腆 四 刹 才
3、 繁 彤 鄂 翅 爱 们 磕 啃 敌 英 胆 线 骋 寞 美 戳 跋 俭 孽 语 良 那 郴 纠 帽 宫 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 地下连续墙的由来地下连续墙的由来 (diaphragm wall panel trenchdiaphragm wall panel trench,slurry trenchslurry trench,slurry wallslurry wall, continuous diaphragm wallcon
4、tinuous diaphragm wall,cut-off wallcut-off wall等)等)槽壁法槽壁法 ,它是根据打井和它是根据打井和 石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的,19501950年首次年首次 应用于意大利米兰的水库截渗墙工程。应用于意大利米兰的水库截渗墙工程。 经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟,由经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟,由最初的截渗墙最初的截渗墙逐逐 步成为步成为支护主体结构支护主体结构。以日本在此技术上最为发达,目前地下连续墙的。以日本在此技术上最为发达,目前地下连续墙的
5、 最大开挖深度为最大开挖深度为170 m170 m,地下连续墙厚度通常为,地下连续墙厚度通常为600600、800800、10001000、 1200mm1200mm,最大达,最大达3.2m3.2m,最小为,最小为0.2m0.2m。 我国的水电部门于我国的水电部门于19581958年年开始在山东青岛月子口水库工程中采用这种技开始在山东青岛月子口水库工程中采用这种技 术修建术修建防渗墙防渗墙,19741974年在成功用于煤矿竖井建设,并在全国范围内得以年在成功用于煤矿竖井建设,并在全国范围内得以 普遍推广,近年来的施工实例如润扬长江大桥、上海国际金融中心、金普遍推广,近年来的施工实例如润扬长江大
6、桥、上海国际金融中心、金 茂大厦等。茂大厦等。 第一节 概 述 激 躬 喀 避 岿 愤 悲 旷 惭 椎 搔 起 颇 祈 恫 士 楚 饼 勾 盟 逊 列 答 岿 油 蝴 发 酶 虑 拧 枚 贸 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 定义 利用各种挖槽机械(如水平多轴铣槽机),借助于泥浆的护壁作用,在利用各种挖槽机械(如水平多轴铣槽机),借助于泥浆的护壁作用,在 地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防地下挖出窄而深的沟槽,并在
7、其内浇注适当的材料而形成一道具有防 渗渗( (水水) )、挡土和承重功能的连续的地下墙体,称为地下连续墙。、挡土和承重功能的连续的地下墙体,称为地下连续墙。 候 扦 慈 蜀 痹 颗 圈 豌 踪 蔗 遭 掸 碾 娘 饰 众 胃 狗 郝 烟 腥 哲 瑟 汕 曙 榜 茧 蛔 绦 啪 皂 酚 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 施工程序 挖导沟 筑导墙 分段挖土成槽 吸泥清底换浆 吊放接头 管 吊放钢筋笼 插入砼导管 浇筑砼 情 攘 研 凛 咸 蚁
8、窝 燎 氮 额 锚 箭 综 拈 蜒 啤 蛊 彬 眉 瓢 棵 诧 躁 写 铂 鹅 陕 参 螺 颈 总 谢 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 则 郝 伦 择 泞 莲 蓖 渤 呀 蹄 借 掘 街 鲤 云 跺 崎 榨 奶 臀 肪 很 扎 笼 潜 结 肢 债 钠 磅 定 窄 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建
9、筑工程学院 雁 苹 泞 四 频 模 缅 掌 等 虹 参 问 央 奴 吗 棘 慨 系 刊 林 名 寸 洒 书 邻 午 胁 擦 斋 络 伦 凿 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 qq对于岩溶地区中含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土,如不采用其它对于岩溶地区中含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土,如不采用其它 辅助措施,目前尚难于采用地下连续墙工法;辅助措施,目前尚难于采用地下连续墙工法; qq如施工现场组织管理不善,可能会造成现场潮湿和泥泞,影响
10、施工的条如施工现场组织管理不善,可能会造成现场潮湿和泥泞,影响施工的条 件,而且要增加对废弃泥浆的处理工作;件,而且要增加对废弃泥浆的处理工作; qq如施工不当或土层条件特殊,可能出现不规则超挖,倘不采用预制墙板如施工不当或土层条件特殊,可能出现不规则超挖,倘不采用预制墙板 ,则给后来的墙面工作带来麻烦。此外还有可能出现相邻单元墙间不能,则给后来的墙面工作带来麻烦。此外还有可能出现相邻单元墙间不能 对齐的问题;对齐的问题; qq现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,虽可使用喷现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,虽可使用喷 浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善
11、,但增加工作量;浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善,但增加工作量; qq地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构,不如采用钢板桩尚可拔出地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构,不如采用钢板桩尚可拔出 重复使用来得经济。重复使用来得经济。 qq需要专用施工机具和一定技术水平的专业施工队伍,技术推广受到一定需要专用施工机具和一定技术水平的专业施工队伍,技术推广受到一定 限制。限制。 缺点 耘 衫 斟 褒 肘 邯 劲 仰 甸 曙 痴 汲 呈 换 题 傣 逼 训 嚎 唁 汝 犀 整 左 辉 肉 冤 闪 乘 合 铃 换 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计
12、 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 既可用作临时性措施也可用作永久性结构,故适用场合较广泛。既可用作临时性措施也可用作永久性结构,故适用场合较广泛。 建筑物的地下墙和其它构筑物;建筑物的地下墙和其它构筑物;盾构出入洞、地铁车站、地铁隧道盾构出入洞、地铁车站、地铁隧道;深;深 基础;地下停车场、地下街道;污水处理场,净水场、泵房;市政隧道基础;地下停车场、地下街道;污水处理场,净水场、泵房;市政隧道 ,各种涵管;防护墙、水坝的防渗墙;岸壁、护岸、码头加固;船坞、,各种涵管;防护墙、水坝的防渗墙;岸壁、护岸、码头加固;船坞
13、、 船闸;地下油罐;桥梁基础;原子能电站等。船闸;地下油罐;桥梁基础;原子能电站等。 ( (一)处于软弱地基的深大基坑,周围又有密集的建筑群或重要的地下管一)处于软弱地基的深大基坑,周围又有密集的建筑群或重要的地下管 线,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。线,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。 (二)既作为土方开挖时的临时围护结构,又可用作主体结构一部分的(二)既作为土方开挖时的临时围护结构,又可用作主体结构一部分的 地下工程。地下工程。 (三)地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础(三)地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋
14、基础 的工程。的工程。 适用场合 橇 阐 粉 伸 争 讣 媳 韩 侣 隘 睬 苞 蜗 殿 怖 呼 男 抛 寓 娃 灶 忘 伊 砌 矾 豹 同 覆 将 膏 庙 挖 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 1) 1)如何在各种复杂地基中实现符合设计要求如何在各种复杂地基中实现符合设计要求( (如几何尺寸、如几何尺寸、 偏斜度等偏斜度等) )的的槽孔开挖槽孔开挖? ? 2) 2)如何保证在开挖和回填过程中的如何保证在开挖和回填过程中的槽孔稳定槽孔稳定?
15、 ? 3) 3)如何用适宜的材料回填到槽孔中,如何用适宜的材料回填到槽孔中,形成形成一道连续的、不一道连续的、不 透水的并能承受各种荷载的透水的并能承受各种荷载的墙体墙体来来? ? 4) 4)如何解决各个墙段之间的如何解决各个墙段之间的接缝连接接缝连接问题问题? ? 地下连续墙的技术要点 世 虾 梳 甘 攘 垢 剩 橙 斩 甚 槐 赌 焕 龟 效 丢 伯 家 萍 瓜 仲 媚 欲 啪 标 喂 娥 枷 啡 捉 氯 扔 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工
16、程学院 第二节 结构设计 概述概述 一、一、关于水土压力问题关于水土压力问题 二、二、地下连续墙施工阶段静力计算理论地下连续墙施工阶段静力计算理论 三、三、地下连续墙计算理论及方法地下连续墙计算理论及方法 qup 动 堆 驼 臆 桩 这 岁 美 绪 危 荐 斩 秧 江 鉴 庇 蛀 稿 稀 峭 垣 虎 于 星 暂 囊 守 腹 根 琐 稿 渐 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 概述 地下连续墙的受力特点地下连续墙的受力特点 结构体系的破坏形式结
17、构体系的破坏形式 结构体系的破坏形式结构体系的破坏形式 地下连续墙结构设计计算的主要内容地下连续墙结构设计计算的主要内容 qup 辞 湾 崎 旗 交 创 慎 降 谤 高 列 夷 旺 娘 监 翰 隙 晕 莹 旬 炽 概 芒 冉 韧 曰 霓 荣 帕 鬃 轰 棉 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 施工阶段和使用阶段几种典型的工作状态:施工阶段和使用阶段几种典型的工作状态: qq槽段土方开挖阶段槽段土方开挖阶段 槽段侧壁的稳定性槽段侧壁的稳定性 q
18、q地下连续墙浇筑形成地下连续墙浇筑形成 开挖前的受力状态开挖前的受力状态 qq基坑第一层开挖基坑第一层开挖 悬臂受力状态、地面侧向位移悬臂受力状态、地面侧向位移 qq基坑土方开挖阶段基坑土方开挖阶段 墙的结构强度、基坑稳定及变形量墙的结构强度、基坑稳定及变形量 qq基坑土方工程结束基坑土方工程结束 基坑底部隆起、基坑整体失稳基坑底部隆起、基坑整体失稳 qq工程竣工工程竣工 水土压力和上部地面建筑的垂直载荷共同作用水土压力和上部地面建筑的垂直载荷共同作用 下的强度和变形下的强度和变形 地下连续墙的受力特点 傍 狼 榜 谨 揣 清 嘉 藻 匠 桂 锡 虱 冉 沼 吹 颐 冈 驹 堑 昏 谍 肥 初
19、 户 粮 花 密 婴 夯 箱 躁 畜 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 qq稳定性破坏稳定性破坏 整体失稳整体失稳 基坑底隆起基坑底隆起 管涌及流沙管涌及流沙 qq强度破坏强度破坏 支撑强度不足或压屈支撑强度不足或压屈 墙体强度不足墙体强度不足 qq变形过大变形过大 杭州地铁一号线湘湖杭州地铁一号线湘湖 站事故站事故 结构体系的破坏形式 管涌 坑底隆起 复 蔫 戳 但 蕴 岁 械 蹭 膀 绸 针 幼 世 痪 雷 衙 都 跪 坑 知 幢 叮
20、斋 攻 辅 胎 他 智 谨 撮 岔 丝 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 基坑验算:以整体稳定性验算为例 以墙体内侧1m,墙上1m处 为初始计算圆心 以墙角外侧为半径画弧 采用瑞典条分法计算 变换圆心位置,找到最危 险的滑动面。 如不安全,调整墙深,直 至满足要求。 通常,在深基坑工程中 ,对于两道及以上支撑 的情况,可不考虑。 瓤 刃 殖 继 轧 顽 锐 稍 捶 沉 译 说 斤 磐 敛 苯 灭 磊 匿 玻 胃 滇 复 贤 辉 暑 塘 骂
21、逝 董 蜀 卞 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 (1)确定在施工过程和使用阶段各工况的荷载,即作用于连续墙的土压力、 水压力以及上部传来的垂直荷载。 (2)确定地下连续墙所需的入土深度(0.71.0H),以满足抗管涌、抗隆起 ,防基坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需要。 (3)验算开挖槽段的槽壁稳定,必要时重新调整槽段长、宽、深度的尺寸。 (4)地下连续墙结构体系(包括墙体和支撑)的内力分析和变形验算。 (5)地下连续墙结构的截面设计,
22、包括墙体和支撑的厚度、配筋设计或截面 强度验算、接头的联结强度验算和构造处理。 (6)估算基坑施工对周围环境影响的程度,包括连续墙的墙顶位移和墙后地 面沉降值的大小和范围。 地下连续墙结构设计计算的主要内容 qup 质 宏 拢 迸 锭 勤 数 篆 钵 肤 拇 钱 孔 肢 气 旷 盖 完 铡 肮 幕 奢 务 哆 浚 匙 十 哥 耀 莉 缠 逊 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 一、关于水土压力问题 (一)(一)主动侧的土压力主动侧的土压力 (
23、二)(二)被动侧的土压力被动侧的土压力 (三)(三)水压力水压力 分层、分区、分块、对称、平衡、限时、及时支撑分层、分区、分块、对称、平衡、限时、及时支撑 qup 酸 糠 旱 筏 兵 慷 迄 垦 兰 桃 央 龚 更 诊 犬 纷 虑 支 馒 辣 靴 沛 锡 扶 腆 麻 附 旷 戮 被 宦 刘 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 1 1主动土压力理论主动土压力理论 朗金土压力公式朗金土压力公式 2 2假定图式法理论假定图式法理论 3 3静止土压力
24、理论静止土压力理论 4 4土压力随墙体变形而变化的理论土压力随墙体变形而变化的理论 (一)主动侧的土压力 碗 委 捉 参 釉 遂 合 嫉 息 村 松 刊 哎 券 蝇 油 溶 包 袱 掌 悬 舆 蓉 甥 绊 墓 广 附 累 跌 琐 氰 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 地 下 建 筑 结 构 课 件 第 七 章 地 下 连 续 墙 结 构 设 计 0 8 建筑工程学院 1主动土压力理论(郎金土压力) 我国多采用此理论 傻 粉 每 版 充 凿 配 派 肋 掸 溶 辊 楞 曝 轧 眺 粳 捌 溃 箩 需 费 邢 吴 炽 膜 我 耽 缀 烽 稳 雪
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- 地下 建筑结构 课件 第七 连续 结构设计 08
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