中职教育-《基础工程》第四版课件：第五章 沉井基础及地下连续墙(六)(人民交通出版社).ppt
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日本的《建筑基础结构设 计规范》的弹性法
有限单元法 森重龙马法 有限单元法（包括土体介 质） 《公路桥涵地基与基础设 计规范》法
考虑分部开挖的非线性有 限单元法
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
3．地下连续墙挡土结构的稳定性验算
主要采用下列验算方法。
（1）土压力平衡的验算； （2）基坑底面隆起的验算；
5-6 地下连续墙
第六节
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙
一、地下连续墙的概念、特点及其应用与发展
地下连续墙技术起源于欧洲，是根据钻井中膨润土 泥浆护壁以及水下浇灌混凝土的施工技术而建立和发展起 来的一种方法。这种方法最初应用于意大利和法国，在 1950年前后，意大利首先应用了排式地下连续墙,1954年， 这一施工技术传入法国、德国，并很快得到广泛应用。 1959年传入日本，目前，日本为该技术使用最多的国家。
标有密度、黏度、失水量、pH值、稳定性、含砂量等。
（三）挖掘深槽
是用专用的挖槽机来完成的。挖槽机械应按不同地质 条件及现场情况来选用。目前国内外常用的挖槽机械按其 工作原理分为抓斗式、冲击式和回转式三大类，我国当前 应用最多的是吊索式蚌式抓斗、导杆式蚌式抓斗及回转式 多头钻等。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
2．墙体内力计算
地下墙内力计算理论和方法及适用条件一览表
表5-6
类别 （一） （二） （三） （四）
（五）
计算理论及方法
方法的基本条件
方法名称举例
较古典的钢板桩计算理论 横撑轴力、墙体弯矩不变 化的方法 横撑轴力、墙体弯矩随之 变化的方法
共同变形理论（弹性）
（四）混凝土墙体浇筑
槽段挖至设计高程进行清底后，应尽快进行墙段钢筋 混凝土浇筑。它包括下列内容：
（1）吊放接头管或其他接头构件； （2）吊放钢筋笼； （3）插入浇筑混凝土的导管，并将混凝土连续浇 筑到要求的高程；
（4）拔出接头管。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙施工过程动画演示
图5-45 接头箱接头的施工程序
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
2．墙面接头
地下连续墙与内部结构的楼板、柱、梁、底板等连续 的墙身接头，既要承受剪力或弯矩又应考虑施工的局限性，
目前常用的有预埋连接钢筋、预埋连接钢板、预埋剪力连 接构件等方法。可根据接头受力条件选用，并参照钢筋混凝 土结构规范对构件接头构造要求布设钢筋（钢板）。
（3）管涌的验算。
确定地下连续墙的插入土深度是非常重要的，若深度 太浅将导致挡土结构物的失稳，而过深则不经济，也增加 施工困难，应通过上述验算确定。具体验算方法可参阅本 书第二章及有关文献。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
施工方法：
在地面上用抓斗式或回转式等成槽机械，沿着开挖工程 的周边，在泥浆护壁的情况下开挖一条狭长的深槽，形成 一个单元槽段后，在槽内放入预先在地面上制作好的钢筋 笼，然后用导管法浇灌混凝土，完成一个单元的墙段，各 单元墙段之间以特定的接头方式相互连接，形成一条地下 连续墙壁（图5-42）。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
导墙常采用钢筋混凝土制筑（现浇或预制），也有用 钢的。常用的钢筋混凝土墙断面如图5-46所示。
图5-46 导墙的几种断面形式
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）泥浆护壁
地下连续墙施工的基本特点是利用泥浆护壁进行成槽。泥 浆的主要作用除护壁外，还有携渣、冷却钻具和润滑作用。 泥浆的质量对地下墙施工具有重要意义，控制泥浆性能的指
桩式 壁板式 桩壁组合式
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
现浇钢筋混凝土壁板式 地下连续墙按支护结构方式
自立式地下墙挡土结构 锚定式地下墙挡土结构 支撑式地下墙挡土结构 逆筑法地下墙挡土结构
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）地下连续墙的接头构造
地下连续墙一般分段浇筑，墙段间需设接头，另外 地下墙与内部结构也需接头，后者又称墙面接头。
• 在开挖期作为挡土防渗结构，以后单独作为主体结构侧 墙使用；
• 作为建筑物的承重基础、地下防渗墙、隔振墙等。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
二、地下连续墙的类型与接头构造
（一）地下连续墙的类型 地下连续墙按其填筑材料分类
土质墙 混凝土墙 钢筋混凝土墙
组合墙
预制 现浇
地下连续墙按成墙方式可分为
工方法，然后决定结构的类型和构造，使它具有足够的 强度、刚度和稳定性。
1．作用在地下墙体上的荷载
作用在墙体上的荷载主要是土压力和水压力，砂性土 应按水土分算的原则计算；黏性土宜按水土合算的原则计 算。当地下墙用作主体结构的一部分或结构物基础时，还 必须考虑作用在墙体上的各种其他荷载。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
土压力的计算方法
古典土压力理论 静止土压力理论 经验图式法
作用在地下连续墙上的水压力与土压力不同，它与墙 的刚度及位移无关，按静水压力计算。
地下连续墙作为结构物基础或主体结构时的荷载， 其荷载根据上部结构的种类不同而有差异。在一般情况 下，它与作用在桩基础或沉井基础上的荷载大致相同。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
三、地下连续墙的施工
现浇钢筋混凝土壁板式连续墙的主要施工程序有：修 筑导墙，泥浆制备与处理，深槽挖掘，钢筋笼制备与吊装， 以及浇筑混凝土。
（一）修筑导墙 在地下连续墙施工以前，必须沿着地下墙的墙面线
开挖导沟，修筑导墙。导墙是临时结构，主要作用是： 挡土，防止槽口坍陷；作为连续墙施工的基准；作为重 物支承；存蓄泥浆等。
大，能适应较复杂的地质条件； ➢ 可以作为地下主体结构的一部分，节省挡土结构的造价。
Baidu Nhomakorabea
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙在工程应用中，主要有以下四种类型 ：
• 作为地下工程基坑的挡土防渗墙，它是施工用的临时结 构；
• 在开挖期作为基坑施工的挡土防渗结构，以后与主体结 构侧墙以某种形式结合，作为主体结构侧墙的一部分；
非线性变形理论
土压力已知 不考虑墙体变形 不考虑支撑变形
土压力已知 考虑墙体变形 不考虑支撑变形
土压力已知 考虑墙体变形 考虑支撑变形
土压力随墙体变化而变 化
考虑墙体变形 考虑支撑变形
考虑土体为非线性介质 考虑墙体变形 考虑支撑变形 考虑施工分部开挖
假想梁（等值梁）法 二分之一分割法 太沙基法
山肩邦男法
1．墙段接头
（1）接头管（图5-44）
图5-44 接头管接头的施工程序
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（2）接头箱接头
接头箱接头的施工程序 a）插入接头箱；b）吊放钢筋 笼；c）浇筑混凝土；d）吊出 接头管；e）吊放后一槽段的钢 筋笼；f）浇筑后一槽段的混凝 土形成整体接头 1-接头箱；2-接头管；3-焊在 钢筋笼上的钢板
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
图5-42 地下连续墙施工程序示意图 a）成槽；b）放入接头管；c）放入钢筋笼；d）浇筑混凝土
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙（简称地下墙）具有以下优点：
➢ 结构刚度大；整体性、防渗性和耐久性好； ➢ 施工时基本上无噪声、无振动，施工速度快，建造深度
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
四、地下连续墙设计计算简介
（一）地下连续墙的破坏类型
整体失稳
基坑底隆起 稳定性破坏 管涌
地下连续墙的破坏类型
流砂 支撑强度不足
强度破坏 压屈
墙体强度
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）地下连续墙的设计计算 地下连续墙的设计首先应考虑地下墙的应用目的和施
有限单元法 森重龙马法 有限单元法（包括土体介 质） 《公路桥涵地基与基础设 计规范》法
考虑分部开挖的非线性有 限单元法
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
3．地下连续墙挡土结构的稳定性验算
主要采用下列验算方法。
（1）土压力平衡的验算； （2）基坑底面隆起的验算；
5-6 地下连续墙
第六节
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙
一、地下连续墙的概念、特点及其应用与发展
地下连续墙技术起源于欧洲，是根据钻井中膨润土 泥浆护壁以及水下浇灌混凝土的施工技术而建立和发展起 来的一种方法。这种方法最初应用于意大利和法国，在 1950年前后，意大利首先应用了排式地下连续墙,1954年， 这一施工技术传入法国、德国，并很快得到广泛应用。 1959年传入日本，目前，日本为该技术使用最多的国家。
标有密度、黏度、失水量、pH值、稳定性、含砂量等。
（三）挖掘深槽
是用专用的挖槽机来完成的。挖槽机械应按不同地质 条件及现场情况来选用。目前国内外常用的挖槽机械按其 工作原理分为抓斗式、冲击式和回转式三大类，我国当前 应用最多的是吊索式蚌式抓斗、导杆式蚌式抓斗及回转式 多头钻等。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
2．墙体内力计算
地下墙内力计算理论和方法及适用条件一览表
表5-6
类别 （一） （二） （三） （四）
（五）
计算理论及方法
方法的基本条件
方法名称举例
较古典的钢板桩计算理论 横撑轴力、墙体弯矩不变 化的方法 横撑轴力、墙体弯矩随之 变化的方法
共同变形理论（弹性）
（四）混凝土墙体浇筑
槽段挖至设计高程进行清底后，应尽快进行墙段钢筋 混凝土浇筑。它包括下列内容：
（1）吊放接头管或其他接头构件； （2）吊放钢筋笼； （3）插入浇筑混凝土的导管，并将混凝土连续浇 筑到要求的高程；
（4）拔出接头管。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙施工过程动画演示
图5-45 接头箱接头的施工程序
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
2．墙面接头
地下连续墙与内部结构的楼板、柱、梁、底板等连续 的墙身接头，既要承受剪力或弯矩又应考虑施工的局限性，
目前常用的有预埋连接钢筋、预埋连接钢板、预埋剪力连 接构件等方法。可根据接头受力条件选用，并参照钢筋混凝 土结构规范对构件接头构造要求布设钢筋（钢板）。
（3）管涌的验算。
确定地下连续墙的插入土深度是非常重要的，若深度 太浅将导致挡土结构物的失稳，而过深则不经济，也增加 施工困难，应通过上述验算确定。具体验算方法可参阅本 书第二章及有关文献。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
施工方法：
在地面上用抓斗式或回转式等成槽机械，沿着开挖工程 的周边，在泥浆护壁的情况下开挖一条狭长的深槽，形成 一个单元槽段后，在槽内放入预先在地面上制作好的钢筋 笼，然后用导管法浇灌混凝土，完成一个单元的墙段，各 单元墙段之间以特定的接头方式相互连接，形成一条地下 连续墙壁（图5-42）。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
导墙常采用钢筋混凝土制筑（现浇或预制），也有用 钢的。常用的钢筋混凝土墙断面如图5-46所示。
图5-46 导墙的几种断面形式
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）泥浆护壁
地下连续墙施工的基本特点是利用泥浆护壁进行成槽。泥 浆的主要作用除护壁外，还有携渣、冷却钻具和润滑作用。 泥浆的质量对地下墙施工具有重要意义，控制泥浆性能的指
桩式 壁板式 桩壁组合式
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
现浇钢筋混凝土壁板式 地下连续墙按支护结构方式
自立式地下墙挡土结构 锚定式地下墙挡土结构 支撑式地下墙挡土结构 逆筑法地下墙挡土结构
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）地下连续墙的接头构造
地下连续墙一般分段浇筑，墙段间需设接头，另外 地下墙与内部结构也需接头，后者又称墙面接头。
• 在开挖期作为挡土防渗结构，以后单独作为主体结构侧 墙使用；
• 作为建筑物的承重基础、地下防渗墙、隔振墙等。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
二、地下连续墙的类型与接头构造
（一）地下连续墙的类型 地下连续墙按其填筑材料分类
土质墙 混凝土墙 钢筋混凝土墙
组合墙
预制 现浇
地下连续墙按成墙方式可分为
工方法，然后决定结构的类型和构造，使它具有足够的 强度、刚度和稳定性。
1．作用在地下墙体上的荷载
作用在墙体上的荷载主要是土压力和水压力，砂性土 应按水土分算的原则计算；黏性土宜按水土合算的原则计 算。当地下墙用作主体结构的一部分或结构物基础时，还 必须考虑作用在墙体上的各种其他荷载。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
土压力的计算方法
古典土压力理论 静止土压力理论 经验图式法
作用在地下连续墙上的水压力与土压力不同，它与墙 的刚度及位移无关，按静水压力计算。
地下连续墙作为结构物基础或主体结构时的荷载， 其荷载根据上部结构的种类不同而有差异。在一般情况 下，它与作用在桩基础或沉井基础上的荷载大致相同。
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
三、地下连续墙的施工
现浇钢筋混凝土壁板式连续墙的主要施工程序有：修 筑导墙，泥浆制备与处理，深槽挖掘，钢筋笼制备与吊装， 以及浇筑混凝土。
（一）修筑导墙 在地下连续墙施工以前，必须沿着地下墙的墙面线
开挖导沟，修筑导墙。导墙是临时结构，主要作用是： 挡土，防止槽口坍陷；作为连续墙施工的基准；作为重 物支承；存蓄泥浆等。
大，能适应较复杂的地质条件； ➢ 可以作为地下主体结构的一部分，节省挡土结构的造价。
Baidu Nhomakorabea
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙在工程应用中，主要有以下四种类型 ：
• 作为地下工程基坑的挡土防渗墙，它是施工用的临时结 构；
• 在开挖期作为基坑施工的挡土防渗结构，以后与主体结 构侧墙以某种形式结合，作为主体结构侧墙的一部分；
非线性变形理论
土压力已知 不考虑墙体变形 不考虑支撑变形
土压力已知 考虑墙体变形 不考虑支撑变形
土压力已知 考虑墙体变形 考虑支撑变形
土压力随墙体变化而变 化
考虑墙体变形 考虑支撑变形
考虑土体为非线性介质 考虑墙体变形 考虑支撑变形 考虑施工分部开挖
假想梁（等值梁）法 二分之一分割法 太沙基法
山肩邦男法
1．墙段接头
（1）接头管（图5-44）
图5-44 接头管接头的施工程序
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（2）接头箱接头
接头箱接头的施工程序 a）插入接头箱；b）吊放钢筋 笼；c）浇筑混凝土；d）吊出 接头管；e）吊放后一槽段的钢 筋笼；f）浇筑后一槽段的混凝 土形成整体接头 1-接头箱；2-接头管；3-焊在 钢筋笼上的钢板
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
图5-42 地下连续墙施工程序示意图 a）成槽；b）放入接头管；c）放入钢筋笼；d）浇筑混凝土
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
地下连续墙（简称地下墙）具有以下优点：
➢ 结构刚度大；整体性、防渗性和耐久性好； ➢ 施工时基本上无噪声、无振动，施工速度快，建造深度
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
四、地下连续墙设计计算简介
（一）地下连续墙的破坏类型
整体失稳
基坑底隆起 稳定性破坏 管涌
地下连续墙的破坏类型
流砂 支撑强度不足
强度破坏 压屈
墙体强度
5-6 地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）地下连续墙的设计计算 地下连续墙的设计首先应考虑地下墙的应用目的和施