地下连续墙基础介绍

2019/12/12
一、概述
地下连续墙的发展 近年来，在公路行业主要用作悬索桥重力式锚碇基坑的支 护结构，同时也兼作基础的一部分参与使用阶段受力。 地连墙完全用作桥梁基础结构在国外特别在日本应用广泛， 在国内尚处于探索研究阶段，但发展潜力巨大。
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一、概述
江苏润扬大桥北锚碇基础实施了矩形地连墙基础。 武汉阳逻大桥南锚碇基础实施了圆形地连墙基础。 广州珠江黄浦大桥锚碇也采用了圆形地连墙基础。 虎门大桥西锚碇采用了圆形地连墙。 南京四桥南锚碇采用相交双圆形地连墙。
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四、基础设计
结构计算
对井筒式地下连续墙基础可以采用三种计算模型： （1）把基础视为弹性体，周边地基对基础的反力用4种地
基反力弹簧表示，由此计算出内力和变位； （2）把基础视为刚性体，周边地基对基础的反力用8种地
基反力弹簧表示，按静力学方法进行计算； （3）参照桩基础的计算方法，把基础视为弹性体，考虑
（a）单室型；（b）多室型
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四、基础设计
结构形式
（a）
（b)
部分地下连续墙基础类型
（a）矩形；（b）圆形
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四、基础设计
结构形式
江阴大桥北锚碇基础方案
苏通大桥悬索桥锚碇井筒式地连墙基础方案
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四、基础设计
结构形式
南京四桥锚碇初步设计基础方案
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地下连续墙基础
一、概述
地下连续墙的发展 地连墙上个世纪20年代初应用于德国，50～60年代先后在意大利、 法国、日本等国得到了迅速发展，50年代末期传入我国。 最初地下连续墙厚度不过60cm，深度不过20m。 到了80年代，墙厚超出1.2m，深度超出100m。 到了90年代，出现了超厚（3.20m）和超深（170m）地连墙。
单片墙与周围土间的裂缝
6 黄土地区地下连续墙基础实例分析
依托工程概述
该天桥为209国道跨线 桥，总长66m，采用钢 筋混凝土斜腿刚架拱 桥，原设计单侧基础 部分为4根150cm直径 的钻孔灌注桩，桩长 为46m，以及台后采用 10m×10m×3m的7.5 号浆砌片石来抵挡拱 桥的水平推力。
6 黄土地区地下连续墙基础实例分析
地下连续墙基础实例2
Байду номын сангаас
地下连续墙基础实例2
地下连续墙基础实例2
0 0
墙
身
5
高
度
（
10
m ）
15
20
25
墙身位移（mm）
2
4
6
8
10
12
墙体位移曲线图
地下连续墙基础实例2
地下连续墙基础实例2
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四、基础设计
结构计算
对于水平荷载，以计算模式（1）为基础，可建立地基反力、 变位及荷载间的平衡方程：
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四、基础设计
井筒式地连墙基础 单室最小宽度不宜小于5m， 单室最大宽度不宜大于10m。
构造规定
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依托工程概况
本项目采用晋陕边界黄土高原上国道209线河津～临猗一级公 路的一座跨线桥梁作为依托工程。原方案拟采用钻孔灌注桩基 础，现结合科研项目采用地下连续墙基础。
地下连续墙基础实例分析
地下连续墙基础实例2
延河大桥始建于1958年，为3跨30m空腹式石拱桥，在其下游新建一座 桥梁，外观和现状桥保持一致，保留原延河大桥和宝塔山景观效果。
考虑到新旧桥台之间的间距较小，由于周围环境要求以及紧邻现有桥 台基础，拟采用地下连续墙支护。如地下连续墙仅用作施工过程中的支 护用，则经济性较差，考虑到拱桥桥台承受较大水平推力作用，决定采 用新型的闭合式地下连续墙基础作为桥台基础。
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一、概述
虎门大桥西锚 碇基础圆形地
连墙
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一、概述
润扬大桥北锚 碇矩形地下连
续墙基础
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一、概述
武汉阳逻桥 南锚碇圆形 地形连续墙
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一、概述
南 锚 碇 基 坑 全 景
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一、概述
南京长江第四大 桥南锚碇相交双 圆形连续墙基础
基础正面的被动土抗力和侧面的摩阻力，进行内力 和变位计算。适合平面单室且刚度较小的情况；
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四、基础设计
结构计算
4弹簧弹性基础分析法
弹性：埋深较大而刚度相对较 小模型：
土体用地基反力弹簧代替 按照弹性地基上长梁进行计算
8弹簧刚性基础分析法
刚性：埋深较小而刚度相对较 大模型：
分别考虑内外侧土体的作用 按照静力学方法计算
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四、基础设计
设计方法及内容
条壁式地下连续墙基础的竖向地基承载力可参照桩基础进 行计算。
井筒式地下连续墙基础的竖向承载力应考虑基底地基的竖 向地基反力、基础外周面的竖向侧壁摩擦力及内部土的四周 面摩擦力；
水平承载力应包括基础正面地基水平承载力、基础侧面地 基水平剪切承载力、基底地基剪切承载力等。
钢筋应变计
在墙顶布置16只位移传感器，4只量测荷载箱顶板的向上位移，4只量测荷载箱底板 的向下位移；4只用于量测墙顶向上位移。2只量测墙体内侧土的位移，2只量测墙体 外侧土的位移。 在墙身中布置钢筋应变计，用于量测墙身截面应变，得到墙身轴力，共布置7个量测 断面，间隔2m，每个断面埋设8只，共56只。
经过各参加单位的共同努力，克服重重困难，于2005年3月11 日至26日圆满完成现场载荷试验。
桥址区现场情况
☺闭合型地下连续墙
内侧土
1200
井筒式地下连续墙基础 高15.6m 墙顶露出地面0.6m
1000
单片墙
800
高16m
墙顶露出地面1m
3400
3400
2000
600
地下连续墙断面尺寸为3.4m×3.4m，墙厚0.8m，墙高 15.6m，其中埋深15m，墙顶露出地面0.6m。单片墙截面尺 寸为1.0m×0.6m，墙高16m，墙顶露出地面1m。
2.4 模型墙施工
加载装置及安装
2 现场载荷试验研究
水平载荷试验
水平载荷试验-试验过程
极限加载值为500kN。
加载至第14级荷载（500kN）时，推 力作用点处位移达47.94mm； 加载至（675kN），位移量迅速增大 至207.09 mm； 取第14级荷载500kN为单片墙的极限 水平荷载。
现场试验布置
闭合型墙
单片地连墙
位移传感器：用于量测地面 处及地面以上墙体的水平位 移，在施力点、施力点上方 共安置10只，用应变仪采集 数据。
钢筋应变计：用于量测墙身应 变进而推算墙身弯矩，布置20 个量测断面，每个断面埋设4 只共80只，土压力盒14只。
反力墩
卧式千斤顶
±0m 2000
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四、基础设计
结构形式
（a）
（b)
（c)
（d）
（e)
（f)
（g)
（h)
条壁式地下连续墙基础类型
（a）单壁式；（b）平行复壁式；（c）自由复壁式；
（d）T形；（e）十形；（f）H形；（g）工形；（h）辐射形
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四、基础设计
结构形式
（a）
（b)
井筒式地下连续墙基础类型
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一、概述
相 交 多 圆 形 地 连 墙
2019/12/12
一、概述 山西某拱桥桥台井筒式地连墙基础
2019/12/12
四、基础设计
结构形式
地连墙基础类型 ⑴条壁式地连墙基础：由一个或多个墙段组成的分离或连
接组合但不封闭的地连墙基础 ⑵井筒式地连墙基础：可分为单室型和多室型两种形式。 ⑶部分地连墙基础：可分为矩形、圆形或复合异形等形式。
四、基础设计
设计原则
墙端应进入良好的持力层。 竖向承载力主要由墙体侧壁摩擦力和墙端支承力组成。 当持力层为非岩石地基时，墙体做深能较快地增加侧壁摩 擦力和墙端支承力，比增大平面规模更具经济性，应优先考 虑增加墙体的埋置深度以提高竖向承载力。
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四、基础设计
设计原则
地连墙基础平面布置灵活多样，可做成一室断面、二室断 面、多室断面，使其形心与作用基本组合的合力作用点一致 或相近。
3400
Ⅱ
矩形荷载箱 （3300×700）
矩形荷载箱 （1700×700）
Ⅲ
内侧土
Ⅳ
800
Ⅰ
矩形荷载箱 （3300×700）
井筒式地 下连续墙
3400
各单片墙施工顺序示意图
荷载箱与钢筋笼的连接
在墙身中距端部2m处埋设4个矩形荷载箱，2个尺寸为
3300mm×700mm，另2个尺寸1700mm×700mm,高均为 450mm。
钢筋应变计
位移传感器
单
位移传感器
B
施力点
1000
片
测斜管，
直径70mm
500
墙 A
土压力盒
100
600
600
600
1000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
12550
15600
2000 450
A
A
荷载箱
位移传感器（量测上、下位移及墙顶位移） 位移传感器（量测墙体内、外侧土位移） 钢筋应变计