深层地下连续墙安全施工控制方案的系统设计.PDF

第29卷 第1期 1997年 3月 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 J. Xi’an U niv. of A rch.第一作者男, 41岁,副教授) 摘 要 依据多项工程实例,采用系统分析理论及数理统计方法,对深层地下连续墙安全施工 内力校核、控制措施的选择及稳定性设计等问题进行了系统研究,提出了系统控制设计方案。 关键词 深层地下连续墙;系统设计;安全施工;稳定性 中图分类号 TU 476 On the control scheme of safe constructing deep diaphragm wall L i H uim in X u X iaom in (Deptof Cons . Eng. , Xi’an U niv. of A rch. Q泥为护壁泥浆的 总需求量(m 3 ); V为槽段设计总挖土方量(m 3 ); N为施工单元槽段数量;K1为泥浆重复使用 率,且K1= 1 -(K2+K3 ), 其中K2为泥浆损失率,根据当地的地质条件而定,粉砂最大, 中砂以上的砂层、粘土层、砾石层要小些,一般可在0103至0130范围内取值,K3为泥浆对 地层的浸透率,根据土质的种类、密度及地层状态而变化,一般可在0105～0150范围内取值; D插为地下连续墙作为挡土墙使用时墙体需插入坑底的深度(m ); H为地下连续墙的墙体高度 (m ); Q水为坑底单位时间的渗水量(m 3? d ); K为综合渗透系数,一般取0105m? d; A为地下 连续墙所围底板面积(m 2 ); h为地下水位至基坑开挖面的高度(m ); D挖为地下连续墙作为围 护结构时需开挖外露段的高度(m)。 04西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报第29卷 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 表1 安全施工控制措施设计一览表 序号项 目计算方法说 明 1 墙体施工单元长度l 的确定 l= 5～7m 依据国内外28份文献资料及国内31项工 程实例的统计分析求得 2 护壁泥浆用量Q泥的 计算[1] Q泥= V N +[ V N (1 - K1) (N-1) ] +V K2 依据12份文献资料及22项工程实例统计分 析求得 3 墙体插入坑底深度 D插的确定 D插= 11711 + 01312H 依据国内已安全竣工的60个工程实例采用 数理统计方法求得 4 坑底渗水量Q水的计 算 Q水=KıAı h h+ 2D插 依据多个工程实例及文献资料统计分析求 得 5 墙体开挖深度D挖的 确定 D挖= 11326 + 01519H 依据国内已安全竣工的45个工程实例采用 数理统计方法求得 6混凝土配合比设计 水灰比≤0155;水泥用量≮ 370kg?m 3; 坍 落 度18～ 22cm;砼强度等级C25～ C30 依据国内已安全竣工的24个工程实例统计 分析总结求得 3 安全施工稳定性设计 深层地下连续墙安全施工稳定性设计,即是在确定了墙体插入坑底深度之后所进行的一 系列验算工作,具体内容见表2。 表2 安全施工稳定性设计一览表 序号项 目计算方法说 明 1 静止土压系数K0的 确定[2] K0= (1 + 2 3 sinΥ) (1 -sinΥ) 1 + sinΥ 依据国内外常用的20个计算公式结合 工程实例由误差筛选法求得 2 抗隆起安全系数F隆 的确定[2] F隆= 2ΧıH 2ıK aıtgΥ+ 2Πc q+ΧıH + 2ΧıHıKaıtgΥ+ 4H c (q+ΧıH)h 依据国内外常用的24个计算公式结合 工程实例由误差筛选法求得(取F隆≥ 1) 。 3 抗滑移安全系数F滑 的确定[3] F滑= ∑ n i= 1 CiL - i+∑ n i= 1 riıbiıhiıcosΑi+ tgΥi ∑ n i= 1 riıbiıhiısinΥi 依据5个计算公式分析而求得(取F滑 ≥11 2) 。 4 抗承压水冲溃坑底 安全系数F抗的确定 F抗= h1+h2 h2 依据工程实例资料归纳分析而求得 (取F抗≥11 5) 。 表2中K0为静止土压系数;Υ为土体内摩擦角;F隆为抗隆起安全系数;Χ为土的重度(kN? m 3 ); H为地下连续墙墙体高度(m ); Ka为土体主动土压力系数;C为土的内聚力(kN?m 2 ); 14第1期李会民等:深层地下连续墙安全施工控制方案的系统设计 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. q为地面荷载(kN?m 2 ); h为基坑开挖深度(m ); F滑为抗滑移安全系数;Ci为计算单元分条土 的内聚力(kN?m 2 ); L - i为计算单元分条土的圆弧长度(m ); Υi为计算单元分条土的内摩擦角; Χi为计算单元分条土的重度(kN?m 3 ); bi为该分条土的宽度(m ); hi为该分条土的高度(m ); Αi为该分条土的坡度;F抗为抗承压水冲溃坑底安全系数;h1为地下水位距坑底的高度(m ); h2 为坑底以下不透水层的厚度(m)。 4 安全施工控制方案的系统设计 为保证深层地下连续墙施工阶段的安全,控制方案的设计与实施应遵循一定的操作程序 进行。图2给出了深层地下连续墙安全施工控制方案的系统设计程序框图。 图2 安全施工控制方案系统设计程序框图 参 考 文 献 1 李会民等.深层地下连续墙若干问题的探讨及系统管理程序设计.陕西建筑, 1994 (3):12～16 2 李会民等.深层地下连续墙设计施工中静止土压系数K0的探讨.陕西建筑, 1994 (1):9～14 3 吴天行.土力学.成都:成都科技大学出版社, 1982 24西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报第29卷 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.