地下连续墙计算

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支护结构计算之排桩与地下连续墙计算

支护结构计算之排桩与地下连续墙计算

支护结构计算之排桩与地下连续墙计算排桩是指在地基中按一定的排列规律竖向钻孔和灌入浇筑有强度的混凝土,形成一定的桩状体,以增加地基的承载力和稳定性的一种地基加固方式。

而地下连续墙是指沿地基深处连续围成一定的围护结构,从而达到增加地基的稳定性和承载力的作用。

下面我们就来详细介绍一下排桩和地下连续墙的计算方法。

一、排桩的计算方法:1.确定设计堆载荷和设计基本桩载荷:根据工程的荷载要求,计算地基所能承受的荷载大小。

2.计算单桩承载力和桩长:采用极限平衡法,以单桩为单位计算桩的承载力,得到单桩的承载力和桩长。

3.计算点桩的间距和排桩深度:根据桩的承载力和荷载大小,计算相邻桩之间的距离和排桩深度。

4.桩的排列形式:根据工程的具体要求和土层的情况,确定桩的排列形式和间距。

5.计算排桩的承载力:按排桩的排列形式和间距,采用图解法或计算法计算排桩的整体承载力。

二、地下连续墙的计算方法:1.墙的排列形式和尺寸:根据工程的具体要求和土层的情况,确定连续墙的排列形式和尺寸。

2.确定土的侧压力和角度:根据土的密度、倾斜角等参数,计算土的侧压力和侧压力的作用角度。

3.计算墙的承载力和刚性:根据连续墙的尺寸和挡土高度,计算墙的承载力和刚性。

4.计算墙板的厚度和加固措施:根据土的侧压力和墙的承载力,计算墙板的厚度和加固措施,提高墙的稳定性。

5.计算墙的受力状态:计算连续墙在工作状态下的受力状态,包括剪切力、弯曲力、轴力等受力。

通过以上的计算方法,可以得到排桩和地下连续墙的各项参数和设计要求。

在实际工程中,还需要根据具体情况进行一些调整和改进,以确保结构的稳定性和可靠性。

同时,需要进行孔隙水压力和土的变形等方面的计算,进一步确认结构的可行性和安全性。

总结起来,排桩和地下连续墙的计算方法是基于土力学和结构力学的理论基础上进行的。

通过合理的计算和设计,能够保证工程的稳定性和可靠性,提高地基的承载力和稳定性。

地下连续墙结构计算讲义

地下连续墙结构计算讲义

地下连续墙结构计算讲义
1.确定地下连续墙的设计参数:
-地下连续墙的深度:根据地下建筑的深度和土层的性质,确定地下
连续墙的深度,以保证墙体的稳定性和承载能力。

-地下连续墙的布置:确定地下连续墙的布置方式,包括水平布置和
垂直布置,以满足侧向荷载的传递和分配要求。

2.地下连续墙的计算方法:
-地下连续墙的稳定性计算:根据地下连续墙的受力情况,采用基本
力学原理和稳定性原理进行计算,包括确定侧土压力、地震力、水平荷载等,以确保墙体的稳定性。

-地下连续墙的承载能力计算:根据地下连续墙的受力情况和土层的
性质,进行承载能力计算,包括墙体的抗弯强度、剪切强度、抗压强度等。

3.地下连续墙结构的加固设计:
-在计算中考虑地下连续墙结构的加固设计,以增加墙体的稳定性和
承载能力。

-加固设计包括选择适当的加固措施和材料,如增加墙体的厚度、设
置加固筋等,以提高墙体的抗弯强度和剪切强度。

4.地下连续墙结构的监测和安全评估:
-在地下连续墙结构施工完成后,进行监测和安全评估,以确保墙体
的稳定性和承载能力。

-监测包括对墙体的变形、应力和孔隙水压力进行实时监测,以及采
取相应的措施进行调整和修复。

-安全评估包括对地下连续墙结构的稳定性和承载能力进行定期检查,根据评估结果提出相应的加固建议和措施。

总结:地下连续墙结构计算是为了保证墙体的稳定性和承载能力,在
设计阶段需要确定地下连续墙的设计参数,并通过力学原理和稳定性原理
进行计算,计算完成后还需要进行加固设计和监测安全评估,以确保地下
连续墙结构的安全和稳定。

地下连续墙设计计算

地下连续墙设计计算

6667设计计算已知条件:(1)土压力系数计算主动土压力系数:22 =0.84/2)=tan=0.70 (45°—10°K=tan)(45°—φ/2a1a1122=0.72=0.52 45°—18°/2K=tan)(45°—φ/2)=tan(a22a222=0.71°—19.2°/2K=tan)(45°—φ/2)=tan=0.64 (45a33a322=0.70—18.9/2)=tan (45°—φ/2)=tan=0.52 (45°K a4a4422=0.72=0.41 φ/2)=tan (45°—19.2/2K=tan)(45°—a5a55被动土压力系数:22=1.40 )=tan (45°+19.2°/2)=1.98 K=tan (45°+φ/2p1p15(2)水平荷载和水平抗力的计算水平荷载计算:=20×0.59-2×10×0.84=-5kPa e=qk-2C a1a0c=(20+18×2.5)×0.59-+2-2×10×0.84=21.55kPah)Kqe=(1a10ab1a1上c=(20+18×2.5)×0.36-K-22×19×0.6=0.6kPa(e=q)+h2a20ab1a2下c=+(20+18×2.5+19.9×1.1)×0.36=e(q+-h)hK-22×19×2a2aca2012上0.6=8.48kPac =(20+18×2.5+19.9×1.1)×h)K-20.64-2×44q=(e×+h0.8=+3a321aca30下14.79kPa-c)×)++qh+hh×1.418.81.119.92.520+18=-K2(×+×+(=e3a321a3ad03-2×44×0.8=2.05kPa上0.64c =(20+18×2.5+19.9×1.1+18.8×1.4)×e=(q+h-+h+h)K24a402a41ad3下0.34-2×21×0.59=13.71kPac (20+18×2.5+19.9×1.1h+)K-2+18.8×1.4q=e(h+h+h+=4a42aea44031上+19.9×0.5)×0.34-2×21×0.59=17.09kPac (20+18×2.5+19.9×-K)++++(=eqhhhh21.1+18.8×1.4=5a5a5ae43210下+19.9×0.5)×0.41-2×20×0.64=24.9kPac (20+18×2.5+19.9×h)K-21.1=e(q++h+h18.8+h+h=+5a524a51af5301.4+19.9×0.5+19.9×0.96)×0.41-2×20×0.64=32.73kPa上×水平抗力计算:c=2×20×e=21.57=58.8kPa5p1p上地面超载q=20kpaa素填土0.34m0.6kpa22.95kpa b粘性土h=6.460m c8.48kpa粘性13.71kp2.05kp粉24.90kp17.09kp基坑底粘性32.73kp62.8kp粘性147.98kp46.93kpa?E(3)墙后净土压力?E=×22.95×2.16+×(0.6+8.48)×1.1+×2.05×1.4+×(13.71+17.09)×0.5+×(24.90+32.73)×0.96+×0.8×62.8=91.70kPa?E作用点离地面的距离)4(.121121222221.4?2.05????1.1??+?8.48??22.95?2.161.1??0.63223232?h??222167.?00.0.?5?294.10.?5+??091?3.971?13.7?2322?a91.70112191.70122??0.96?(32.73?24.90)32?=0.6m91.70?hk?2ck?1.74?19.9?2.46?2=e?20?1.57?147.9815p1p上p1?hk?2ck?18.5?1.74?1.5=e1?2?43?1.23?154.392ppp1下2565?hk?2ck?18.5?(h?1.74)?1.51?2?43?1.23?27.935h=e?57.17d26d6pp2上???E=62.8?1.74?(?1.74?hh?1.74)?(147.98?62.8)?1.74h1.2E??p211dpaap220112??(27.94h?57.17?154.39)7154.394)?(h??(1.74)?1.74?h1.?+ddd231112??1.2?1.0?[?22.95?2.16?(?2.16?h?5.7)?0.6?1.1?1.74)h?(?dd3321111(?1.1?4.6?h)??(8.48?0.6)?1.1?(?1.1?4.6?h)??1.4?2.05dd2232111?(?1.4?h?3.2)?13.71?0.5?(?0.5?h?2.7)?(17.09?13.71)?0.5dd322111?(?0.5?2.7?h)?24.9?0.96?(?0.96?1.74?h)??(32.73?24.9)dd32211?0.96?(?0.96?1.74?h)?32.73?1.74?(?1.74?h?1.74)?46.93?dd3212?1.74)]?(hd232h?3h?2.25h?36.11?0=ddd解得h=2.72m 取2.8md??E?E有pa1?(62.8?48.554h?62.8)?h?66.58?32.73h0002解得h=1.15m0.=254.82-53.94=200.88kN·m所以最大弯矩M= h-h pamax8102?M????0.025s22?fbh14.3?600?96501c?=0.9873查表得s=A2mm700??所以S?965?300h?f0.98738M102?0ys2)mm?7633?18(A选用S2?163?18地下连续墙的稳定性分析(1)墙体内部稳定性验算土层的按土层厚度的加权平均值:γ=m=19.13KN/=C k=17.87kPaφ=k=20.39°采用圆弧滑动简单条分法进行验算,经试算确定最危险滑裂面的半径为r=20m,取土条宽度b=0.1r=2m.计算稳定安全系数如下:在excel中?????tanqb?lc?)cos(223.09?1628.99iki0iiii?1.73?1.3?K=???1069.285)sinq(b?ii0i满足整体稳定性要求。

地下连续墙计算规则与边坡的处理

地下连续墙计算规则与边坡的处理

地下连续墙计算规则与边坡的处理
一、地下连续墙1.导墙开挖工程量=墙中心线长×开挖宽度×深度2.导墙混凝土浇灌工程量=墙中心线长×厚度×深度3.机械成槽工程量=墙中心线长×厚度×成槽深度成槽深度按自然地坪至连续墙底面的垂直距离加0.5m计算4.泥浆外运工程量=成槽工程量5.连续墙混凝土浇灌工程量=墙中心线长×墙厚度×墙深度6.清底置换、接头管安拔按分段施工时的槽壁单元以段计算二、地基强夯1.地基强夯工程量=设计图示尺寸(㎡)设计无明确规定时,以建筑物基础外边线外延5m计算。

夯击能=夯锤重×起吊高度三、喷锚支护锚杆、喷射混凝土1、锚杆钻孔灌浆工程量=设计长度2、锚杆制作、安装工程量=设计质量(土层)锚杆子目中的钢筋和铁件可按施工图设计用量调整。

土钉定额中的长度系按单根长度
8m以内考虑,超过8m时人工费乘以系数1.25。

锚杆间的连梁可另行计算费用。

基坑深度大于6m时,人工乘以系数1.3。

3、喷射混凝土护坡混凝土可进行标号换算。

工程量:支护坡面面积。

四、钢板桩(1)打桩机打钢板桩(2-90)~(2-91)工程量:钢板桩重量(2)拔钢板桩(2-92)(2-93)工程量:同打钢板桩(3)安拆导向夹具(2-94)工程量:设计规定的水平长度。

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地连墙导墙模板计算书

地连墙导墙模板计算书

地连墙导墙模板计算书摘要:一、引言二、地连墙导墙模板的定义与作用三、地连墙导墙模板的计算方法四、地连墙导墙模板的施工要点五、结论正文:一、引言随着我国建筑业的发展,对于建筑模板技术的要求越来越高。

地连墙导墙模板作为一种新型建筑模板技术,已在我国建筑领域得到广泛应用。

本文旨在介绍地连墙导墙模板的计算方法及其施工要点,以期为我国建筑业的发展做出贡献。

二、地连墙导墙模板的定义与作用地连墙导墙模板是一种用于地下连续墙施工的模板技术。

地连墙导墙模板主要由模板、支架和操作平台组成,其作用是在地下连续墙施工过程中,为混凝土浇筑提供一个稳定的空间,保证混凝土浇筑的质量和速度。

三、地连墙导墙模板的计算方法地连墙导墙模板的计算主要包括模板长度、宽度、高度及支架间距等方面的计算。

具体计算方法如下:1.模板长度计算:根据地下连续墙的设计长度和施工段划分,计算模板的长度。

2.模板宽度计算:根据地下连续墙的设计宽度和施工要求,计算模板的宽度。

3.模板高度计算:根据地下连续墙的设计高度和施工要求,计算模板的高度。

4.支架间距计算:根据模板的尺寸和施工荷载,计算支架的间距。

四、地连墙导墙模板的施工要点地连墙导墙模板的施工要点主要包括模板安装、支架搭设和操作平台设置等方面。

具体施工要点如下:1.模板安装:根据计算结果,在现场安装模板,并进行调整,确保模板尺寸符合设计要求。

2.支架搭设:根据计算结果,在现场搭设支架,并进行调整,确保支架间距和承重能力符合设计要求。

3.操作平台设置:根据施工要求,在现场设置操作平台,并进行固定,确保操作平台的稳定性和安全性。

五、结论地连墙导墙模板是一种新型建筑模板技术,其计算方法和施工要点对于保证地下连续墙施工质量具有重要意义。

地下连续墙计算

地下连续墙计算

五里河站明挖施工方法的确定明挖法即为采用围护结构做围挡,主体结构为露天作业的一种施工方法。

该方法能较好地利用地下空间, 紧凑合理, 管理方便。

同时具有施工作业面宽, 方法简单, 施工安全, 技术成熟, 工程进度周期短, 工程质量易于保证及工程造价低等优点。

沈阳市地铁二号线五里河站位于南二环路与青年大街交叉南侧, 青年大街东侧的绿地内, 为浑河北岸约200 米远处。

地面以上车站周围现状为绿地和商业区待用地。

地面以下有通信电缆管线。

但埋深较浅, 对车站埋深不起控制作用, 因施工厂地开阔, 可采用明挖法施工方案。

明挖法施工方案工序分为四个步骤进行: 先进行维护结构施工, 内部土方开挖, 工程结构施工, 恢复管线和覆土。

从施工步骤的内容上看: 围护结构部分是地铁站实施的第一个步骤, 它在工程建设中起着至关重要的作用, 其方案确定的合理与否将直接影响到明挖法施工的成败, 因此根据不同现场情况和其地质条件来选定与之相适用的围护结构方案, 这样才能确保地铁工程安全, 经济有序的进行。

2 主体围护结构方案的确定地铁工程中常用的围护结构有: 排桩围护结构, 地下连续墙围护结构和土钉围护结构。

当基坑较线5 米以内及侧压力较小时,一般不设置水平支撑构件。

当基坑较深时, 在围护结构坑内侧就需要设置多层多道水平支撑构件, 其目的是为了降低围护结构的水平变位。

排桩围护结构是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。

排桩围护结构特点是整体性差, 但施工方便, 投资小, 工程造价低。

它适用于边坡稳定性好, 变形小及地下水位较低的地质条件。

由于其防水防渗性能差,地铁工程采用排桩围护结构时, 一般采用坑外降水的方法来降地下水, 其排水费用较大。

地下连续墙结构: 是用机械施工方法成槽浇灌, 钢筋混凝土形成的地下墙体, 其墙厚应根据基坑深度和侧土压力的大小来确定, 常用为800 ̄1200mm 厚。

其特点是: 整体性好, 刚度大, 对周围建筑结构的安全性影响小, 防水抗渗性能良好。

排桩与地下连续墙支护设计计算及施工要求全

排桩与地下连续墙支护设计计算及施工要求全

Khe
(3-5)
Nq
tg2 (45
)e tan
2
(3-6)
m1
0
m2
Nc (Nq 1) / tan (3-7)
挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算
Khe──抗隆起安全系数;安全等级为一级、二级、三级的支护结构,Khe分 别不应小于1.8、1.6、1.4。
• 软弱下卧层的抗隆起稳定性验算
0
m1
图3-8 坑底土体的突涌稳定性验算
1-截水帷幕;2-基底;3-承压水测 管水位;4-承压水含水层;5-隔水层
D
h D w
Kty
(3-9)
2)悬挂式截水帷幕底端位于碎石土、砂土或粉土含水层 时,对均质含水层,地下水渗流的流土稳定性按下式计算:
2D
0.8D1 '
h w
K se
(3-10)
1 1
(a) 潜水
• 悬臂式支挡结构的嵌固深度应符合嵌固稳定性的要求,计算公式 如下:
0
ak ak
pk pk
pk'
图3-2 悬臂式结构嵌固稳定性验算
Epk z p1 Eak za1
Kem
(3-1)
式中:Kem——嵌固稳定安全系数;安 全等级为一级、二级、三级的锚拉式
支挡结构和支撑式支挡结构,Kem分别 不应小于1.25、1.2、1.15; za1、zp2——基坑外侧主动土压力、基 坑内侧被动土压力合力作用点至支点
稳定性破坏
坑底隆起
管涌
挖土深度大,嵌固深度不够, 可能由于挖土处卸载过多,在 墙后土重及地面荷载作用下引 起坑底隆起。
当地下水位较高、坑深很大 和挡墙嵌固深度不够时,挖土 后在水头差产生的动水压力作 用下,地下水会绕过支护墙连 同砂土一同涌入基坑。

高层建筑地下连续墙的设计计算与施工

高层建筑地下连续墙的设计计算与施工
而使钢筋笼产生横 向摆 动 ,造成槽壁坍塌 。
挖槽是 地下 连续墙施 . 中的关键工 序 。挖 槽约 占地下连 [ 续墙工 期的一半 ,因此提高挖槽 的效 率是缩 短工期 的关键 。 同时 ,槽 壁形状 基本上 决定 了墙 体外 形 ,所 以挖槽 的精度又
要求 。具体设计计算原则如下 :
( ) 用地下结 构外墙兼 作基坑 围护墙( 合一) , 1 利 两墙 时
外墙体 除应满 足地下 结构使 用期设计 要求外 ,尚应进 行施一 [
阶段各 种工况 条件下 的 围护墙 体计算 :地下结 构施T 期墙体
殊方法接头 ,使之联成地下连续 的钢筋混凝土墙体 。
地下连续墙施工地下连续墙是通过专用的挖f冲槽设备沿着地下建筑物或构筑物的周边按预定的位置开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽用泥浆护壁并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼结构然后用导管浇筑水下混凝土分段施工用特殊方法接头使之联成地下连续的钢筋混凝土墙体
高层 建筑地 下连续墙 的 设计计算 与施 工
文/t i 文
( 5)两墙合一 时地下连续墙与地下结构 内部梁板等构件
摘 要 : 在进行 地下连 续墙的设计 时 ,应 针对2 _期 间和  ̄T -
使用 期 间的 不同 阶段 、各 种 支撑务 件 下的具 体情 况 ,进行相
的连 接 ,应满 足主体 工程地下 结构受力 与设计 要求 ,一 般按
导墙 面应高于地 面约 1e 0 m,可 防止地面水 流入槽 内污染
( 3)墙顶承受竖 向偏 心荷载或地下结构 内设 有边柱与托 泥浆 。导墙 的内墙面应 平行于 地下连续 墙轴线 ,对轴线距 离
梁时 ,应考 虑其对墙体 和边柱 的偏 心作 用 。墙顶 圈梁f 或压顶 梁) 与墙体 及上部结构 的连接处应验算截 面受剪承载力 。
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五里河站明挖施工方法的确定明挖法即为采用围护结构做围挡,主体结构为露天作业的一种施工方法。

该方法能较好地利用地下空间, 紧凑合理, 管理方便。

同时具有施工作业面宽, 方法简单, 施工安全, 技术成熟, 工程进度周期短, 工程质量易于保证及工程造价低等优点。

沈阳市地铁二号线五里河站位于南二环路与青年大街交叉南侧, 青年大街东侧的绿地内, 为浑河北岸约200 米远处。

地面以上车站周围现状为绿地和商业区待用地。

地面以下有通信电缆管线。

但埋深较浅, 对车站埋深不起控制作用, 因施工厂地开阔, 可采用明挖法施工方案。

明挖法施工方案工序分为四个步骤进行: 先进行维护结构施工, 内部土方开挖, 工程结构施工, 恢复管线和覆土。

从施工步骤的内容上看: 围护结构部分是地铁站实施的第一个步骤, 它在工程建设中起着至关重要的作用, 其方案确定的合理与否将直接影响到明挖法施工的成败, 因此根据不同现场情况和其地质条件来选定与之相适用的围护结构方案, 这样才能确保地铁工程安全, 经济有序的进行。

2 主体围护结构方案的确定地铁工程中常用的围护结构有: 排桩围护结构, 地下连续墙围护结构和土钉围护结构。

当基坑较线5 米以内及侧压力较小时,一般不设置水平支撑构件。

当基坑较深时, 在围护结构坑内侧就需要设置多层多道水平支撑构件, 其目的是为了降低围护结构的水平变位。

排桩围护结构是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。

排桩围护结构特点是整体性差, 但施工方便, 投资小, 工程造价低。

它适用于边坡稳定性好, 变形小及地下水位较低的地质条件。

由于其防水防渗性能差,地铁工程采用排桩围护结构时, 一般采用坑外降水的方法来降地下水, 其排水费用较大。

地下连续墙结构: 是用机械施工方法成槽浇灌, 钢筋混凝土形成的地下墙体, 其墙厚应根据基坑深度和侧土压力的大小来确定, 常用为800 ̄1200mm 厚。

其特点是: 整体性好, 刚度大, 对周围建筑结构的安全性影响小, 防水抗渗性能良好。

它不仅适用于软弱流动性能较大的土质, 同时还适于多种不同情况的地质条件, 但其造价高, 投资大。

由于其结构的防水防渗性能好, 采用此结构做围护结构时, 一般用坑内降水法降地下水, 其降水费用相对低。

土钉墙结构: 是在基坑开挖过程中, 将土钉置入原状土体中, 并在支护面上喷射钢筋混凝土面层, 通过土钉、土体和喷射的混凝土面层的共同作用形成的结构。

这种结构适用于浅基坑地下水位以上或经过人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。

其结构特点是提高土体的整体稳定性, 边开挖边支护, 不占用独立工期, 施工安全快捷。

设备简单, 操作方便, 造价低。

五里河站由于其施工场地开阔, 地下土质以砂层为主, 其土质稳定性好, 变形小, 但此站距离浑河近地下水位高, 如果采用排桩围护结构坑外降水方案降水量过大, 降水费用太高, 且该站地铁的标准段基坑深度为32.45m, 基坑较深。

故采用防水性能较好的地下连续墙围护结构较排桩结构而言能更安全合理, 降水方式为坑内降水。

由于车站基坑较深, 其坑上围护墙上设置了六道水平支撑杆件, 以防边坡侧壁位移过大, 影响主体结构的正常施工。

基坑情况见图一。

3 地下连续墙围护结构的计算在地铁工程中, 地下连续墙结构的设计是依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120- 99 国家规范来进行的。

它不仅要对支护结构进行土体稳定性和墙底抗渗透稳定性验算, 基坑底突涌稳定性验算, 墙身的受压、受弯、受剪承载力验算, 支撑构件的承载力和其稳定性验算, 同时还要进行地下水位的控制计算。

并应结合沈阳市的具体情况来进行。

在满足规范计算的同时首先应确定墙身嵌固于基坑下的埋置深度。

其次再确定墙身断面及配筋, 由于五里河站围护结构为受多层水平支撑的结构。

计算方法依据《建筑基坑支撑支护结构技术规程》中单质点稳定计算法和圆弧滑动简单条分法设计的。

由于其方法计算繁琐, 为此采用了同济启明星软件来完成的计算。

此方法的基本原理为连续墙受多层水平支撑作用处于不同工况的情况下, 墙身所围护的边坡土体应处于稳定状态时墙身嵌固于土内的最大深度值。

本地铁工程项目中施工工序共有22 种工况形式。

五里河站工程概况: 标准断面基坑开挖深度h=23.45m, 基坑宽度20.8m, 采用厚度为800mm 的地下连续墙围护结构, 墙长度为41.3m, 墙顶标高为0m。

计算时考虑地面超载20kPa。

φik 内摩擦角标准值为30。

计算时取一米墙宽为计算单元, 下面为墙身嵌固深度的计算。

3.1 基坑内侧水平抗力标准值eajk依据《建筑基坑支护技术规程》第3.4.1 条款进行计算3.2 基坑内侧水平抗力标准值epjk依据《建筑基坑支护技术规程》第3.5.1 条款进行计算3.3 整体稳定性验算依据《建筑基坑支护技术规程》第4.1.1 条款进行的计算, 见下图2单层支点支护结构稳定性验算公式为:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)- 1.2γ0ha∑Eai≥0式中∑Epj——墙以上基坑内侧各土层水平抗力标准值epjk 的合力之和;hp——合力∑Epj 作用点至墙底的距离;Tc1——支点力;hT1——支点至基坑底面的距离;hd——嵌固深度;∑Eai——墙以上基坑外侧各土层水平抗力标准值eaik 的合力之和;ha——合力∑Eai 作用点至墙底的距离。

多层支点支护结构稳定性验算见图三:∑cikli+∑(qobi+ωi)cosθitgφik- γk∑(qobi+ωi)sinθi≥0式中cik、φik——最危险滑动面上第i 土条滑动面上土层的固结不排水(快)剪粘聚力、内摩擦角标准值;li——第i 土条的弧长;bi——第i 土条的宽度;γk——整体稳定分项系数, 应根据经验确定,当无经验时可取1.3;ωi——作用于滑裂面上第i 土条的重量, 本工程按20kpa 土重计算;θi——第i 土条弧线中点切线与水平线夹角;q0——地面荷载标准值;R——土体破坏时的破裂面半径。

3.4 结构支点内力计算: 依据《建筑基坑支护技术规程》第4.2.3 条款进行计算3.5 墙身截面强度计算: 应符合《混凝土结构设计规范》的有关规定进行设计通过计算并结合沈阳地区的具体情况确定五里河站围护结构的墙身的嵌固深度为17.85M。

墙身的截面及配筋依据《混凝土结构设计规范》GB50010- 2002 及墙身的受载状态确定。

五里河站主体围护墙总高为41.35m,坑开挖深度23.45m, 嵌入土内深度为17.85m, 墙壁厚800mm的连续墙围护结构, 计算时考虑地面超载20kPa。

4 结束语本文阐述了沈阳市地铁二号线五里河站主体围护结构方案的确定和其计算方法。

目前地铁工程地下连续墙围护结构设计通常都采用此方法进行计算, 许多工程项目都已竣工并投入了使用, 阐述此文的目的希望能与从事相关工程设计的工程技术人员一起学习, 共同提高工程设计的技术水平, 把地铁建设做得更好。

(一)荷载用作支护结构的地下连续墙,作用于其上的荷载主要是土压力、水压力和地面荷载引起的附加荷载。

若地下连续墙用作永久结构,还有上部结构传来的垂直力、水平力和弯矩等。

作用于地下连续墙主动侧的土压力值,与墙体刚度、支撑情况及加设方式、土方开挖方法等有关。

当地下连续墙的厚度较小,开挖土方后加设的支撑较少、较弱,其变形较大,主动侧的土压力可按朗肯土压力公式计算。

我国有关的设计单位曾对地下连续墙的土压力进行过原体观测,发现当位移与墙高的比值△/H达到1‰一8‰时,在墙的主动侧,其土压力值将基本上达到朗肯土压力公式计算的土压力值。

所以,当地下连续墙的变形较大时,用其计算主动土压力基本能反映实际情况。

对于刚度较大,且设有多层支撑或锚杆的地下连续墙,由于开挖后变形较小,其主动侧的土压力值往往更接近于静止土压力。

如日本的《建筑物基础结构设计规范》中既做如此规定。

至于地下连续墙被动侧的土压力就更加复杂。

由于产生被动土压力所需的位移(我国实测位移与墙高比值△/H需达到1%一5%才会达到被动土压力值)往往为设计和使用所不允许,即在正常使用情况下,基坑底面以下的被动区,地下连续墙不允许产生使静止土压力全部变为被动土压力的位移。

因而,地下连续墙被动侧的土压力也就小于被动土压力值。

目前,我国计算地下连续墙多采用竖向弹性地基梁(或板)的基床系数法,即把地下连续墙入土部分视作弹性地基梁,采用文克尔假定计算,基床系数沿深度变化。

(二)内力计算作为支护结构的地下连续墙,其内力计算方法国内采用的有:弹性法、塑性法、弹塑性法、经验法和有限元法。

根据我国的情况,对设有支撑的地下连续墙,可采用竖向弹性地基梁(或板)的基床系数法(m法)和弹性线法。

应优先采用前者,对一般性工程或墙体刚度不大时,亦可采用弹性线法。

此外有限元法,亦可用于地下连续墙的内力计算。

用竖向弹性地基梁的基床系数法计算时,假定墙体顶部的水平力H、弯矩M及分布荷载q1和q2作用下,产生弹性弯曲变形,坑底面以下地基土产生弹性抗力,整个墙体绕坑底面以下某点O转动(图4-2-1)、在O点上下地基土的弹性抗力的方向相反。

图4-2-1 竖向弹性地基梁基床系数法计算简图地下连续墙视为埋入地基土中的弹性杆件,假定其基床系数在坑底处为零,随深度成正比增加。

当α2h≤2.5时,假定墙体刚度为无限大,按刚性基础计算;当α2h>2.5时,按弹性基础计算,其中变形系数α2= (4-2-1)式中 m——地基土的比例系数,有表可查,参阅有关地下连续墙设计与施工规程。

如流塑粘土,液性指数I L≥l,地面处最大位移达6mm 时,m=300--500;E——地下连续墙混凝土的弹性模量;J——地下连续墙的截面惯性矩;b——地下连续墙的计算宽度(一般取b=1m)。

根据弹性梁的挠曲微分方程,可得坑底以下墙体的表达式为:(4-2-2)解上述微分方程,可得各截面处的弯矩和剪力。

如地下连续墙上有支撑或拉锚时,如图4-2-2所示。

则先根据支点处水平变形等于零,用力法求出支撑或拉锚的内力R a、R b、R c。

再将支撑(拉锚)内力R a、R b、R c作为集中荷载作用在墙上,然后用上述方法计算墙的内力和变形。

图4-2-2 有支撑(拉锚)的地下连续墙计算简图如土方分层开挖并分层及时安设支撑,则需根据实际分层挖土情况,分别用上述方法对各个工况进行计算,其计算简图如图4-2-3所示。

如拆除支撑的方案已定,还需计算各拆撑工况的内力。

图4-2-3 分层挖土和安设支撑时的计算简图(a)分层挖土和支撑安设图;(b)地下连续墙为悬臂墙;(c)地下连续墙为单支撑的墙;(d)地下连续墙为两个支撑的墙(三)沉降计算作为支护结构使用的地下连续墙,一般不需进行沉降计算。

如果要计算,则可按下述方法进行。

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