地下连续墙结构
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• 支护结构的强度、稳定和变形计算。 • 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。
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》GB 50007-2002建议采用等值梁法、静 力平衡法或弹性抗力法计算内力。
其中 Ea 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： VC Ea Ta
剪力 产生使结构向坑内的倾覆弯矩，而土压力 Ep 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 Ept / 3 VCt。由于 VC 与t 无关，而Ep 随 t而增大，因此，当 Ep 3VC 时，CD的长度t 最短。
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。
内力求解过程
浇筑相邻 墙段
拔出锁口
管、接头 箱
安装接头
浇筑混凝 土 放置钢筋 笼
放置钢筋 笼
沟槽开熔 安设接头管 吊放钢筋笼 浇混凝土
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、
下面以均匀土层中地下连续墙为例，介绍结构内力 求解过程。
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：
γxkp γh xka
x hka
(4-3)
kp ka
②计算支撑力 Ta 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 Ta Eaa a / a t (4-4)
截水、承重、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
推导t
Ep
1 2
γdkp
γh
dka
t
பைடு நூலகம்
1 2
γ
kp ka
t2
1 2
γxkp
γ
h
x
ka
t
C点处的主动土压力与被动土压力相等，即 γxkp γh x ka
则上式变成
t
6VC
γ kp ka
(4-5)
k a 与k p 分别为主被动土压力系数。
则嵌入深度为 d K(t x) ，K 为安全系数，取（1.1~1.2） 。
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
另外，根据《建筑基坑技术规程》JGJ 120-99，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
基本原理
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。
2h
3
t
h0
整理后得：
t
3
Ea
2h 3
h0
Ep
h
h0
2
Ep Ea
(4-1)
由力平衡方程可以求出支撑力
Ta Ea Ep (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。
2t 3
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Ep
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(4-1)
由结构所受荷载对支撑点A的力矩平衡得：
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
。
Ephp
Eaha
Ep
h
2t 3
h0
Ea
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。
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
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：
静力平衡法
a) 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
b) 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）产生主动 土压力Ea
c) 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： 1
Ephp
Eaha
Ep
h
，
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： 18kN/m3 ， 26 ，c 0 。 计算支撑的轴力和嵌固深度。
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》GB 50007-2002建议采用等值梁法、静 力平衡法或弹性抗力法计算内力。
其中 Ea 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： VC Ea Ta
剪力 产生使结构向坑内的倾覆弯矩，而土压力 Ep 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 Ept / 3 VCt。由于 VC 与t 无关，而Ep 随 t而增大，因此，当 Ep 3VC 时，CD的长度t 最短。
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。
内力求解过程
浇筑相邻 墙段
拔出锁口
管、接头 箱
安装接头
浇筑混凝 土 放置钢筋 笼
放置钢筋 笼
沟槽开熔 安设接头管 吊放钢筋笼 浇混凝土
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、
下面以均匀土层中地下连续墙为例，介绍结构内力 求解过程。
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：
γxkp γh xka
x hka
(4-3)
kp ka
②计算支撑力 Ta 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 Ta Eaa a / a t (4-4)
截水、承重、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
推导t
Ep
1 2
γdkp
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பைடு நூலகம்
1 2
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γxkp
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C点处的主动土压力与被动土压力相等，即 γxkp γh x ka
则上式变成
t
6VC
γ kp ka
(4-5)
k a 与k p 分别为主被动土压力系数。
则嵌入深度为 d K(t x) ，K 为安全系数，取（1.1~1.2） 。
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
另外，根据《建筑基坑技术规程》JGJ 120-99，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
基本原理
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。
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整理后得：
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(4-1)
由力平衡方程可以求出支撑力
Ta Ea Ep (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。
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(4-1)
由结构所受荷载对支撑点A的力矩平衡得：
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
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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。
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
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：
静力平衡法
a) 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
b) 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）产生主动 土压力Ea
c) 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： 1
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，
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： 18kN/m3 ， 26 ，c 0 。 计算支撑的轴力和嵌固深度。