地鐵車地連續(xù)墻護(hù)計(jì)大連地2號線某車工程況地下連墻維護(hù)結(jié)構(gòu)2.1下連續(xù)支護(hù)法：地下連續(xù)墻圍護(hù)呈封閉狀態(tài)在深基坑開挖后加上內(nèi)支撐或錨桿就可以起到擋土的作用更加方便深基坑工程的施工特別是當(dāng)今地下連續(xù)墻已經(jīng)發(fā)展到既是基坑施工時(shí)的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)又可以作為擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)（此時(shí)在墻體內(nèi)側(cè)宜加筑鋼筋混凝土襯套兩墻合一。地下連續(xù)墻按照施工材料的不同可分為鋼筋混凝土連續(xù)墻樁排式連續(xù)墻和水泥土地下連續(xù)墻。其施工工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：墻段剛度大，整體性好，因而結(jié)構(gòu)和地基變形都較小即可用于超深圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也可用于主體結(jié)構(gòu)；使用各種地質(zhì)條件。對砂卵石地層要求進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí)，鋼板樁難以施工，但卻可以采用合適放入成槽機(jī)構(gòu)施工的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)；可減少工程施工時(shí)對環(huán)境的影響。施工時(shí)振動(dòng)少，噪聲低，對周圍相鄰的工程結(jié)構(gòu)和地下管線影響較小，對沉降及變位較易控制；可進(jìn)行逆筑法施工，有利于加快施工進(jìn)度，降低造價(jià)。由于地下連續(xù)墻具有整體剛度大和防滲性能好用于地下水位以下的軟粘土和砂土多種底層條件和復(fù)雜的施工環(huán)境其是基坑底面以下有深層軟粘土需將墻插入很深的情況但地下連續(xù)墻的造價(jià)高于鉆孔灌注樁與深層攪拌樁因此要根據(jù)基坑開挖深度土質(zhì)情況和周圍環(huán)境情況通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為經(jīng)濟(jì)合理才可采用。一般來說，當(dāng)在軟土層中基坑開挖深度大于10米，周圍相鄰建筑物如地下管線對沉降與位移要求較高或用作主體結(jié)構(gòu)的一部分或采用逆筑法施工時(shí)，可采用地下連續(xù)墻。（5）對于江河沿海軟土地層以及地下水位較高，地下水量豐富且變化較大的底層的基坑開挖采用地下連續(xù)墻支護(hù)最為經(jīng)濟(jì)且施工效果最為優(yōu)越被廣泛采用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國已施工完成的地下連續(xù)檣總面積達(dá)150萬平方公里以上，已超過中國國土面積2.2本工圍護(hù)結(jié)方案：（1由于本工程地鐵站位于大連市華城大廈與幸福路交匯處，車站東北面是商貿(mào)區(qū)，東南面是文娛和商業(yè)辦公區(qū)，有規(guī)劃中的大連歌劇院，博物館等，西南面是居住、商務(wù)區(qū)、有郵電大廈、人壽大廈、國貿(mào)大廈，西北角是搞成居住區(qū)，處于未來人口密集、交通繁忙區(qū)23632363域以程在施工中施工單位邊可利用的土地及其狹小加連市為全國著名旅游城市，全國生態(tài)文明建設(shè)示范城市，故在施工過程中對城市環(huán)境保護(hù)，噪聲控制，地下水環(huán)境污染等指標(biāo)的要求都十分嚴(yán)格。（2本工程工程地質(zhì)條件見分組如下：類型素填土粉質(zhì)粘土

地質(zhì)描述黃褐色，由碎石和粘性土組成，硬質(zhì)充填物含量松散淤泥質(zhì)，灰黑色，可塑，飽和，具有腥臭味，上部含有壓入回填土

厚度/m33

容重/KN·m1618

黏聚力1323

內(nèi)摩擦角/°1224灰黃色，飽和，稍-中密，亞圓形卵石

主要成分為石英巖，3

20

43

26含量60%間充填有砂土及粘性土強(qiáng)風(fēng)化巖

灰黃色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，成分顯著交化節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈碎屑狀

3

243332中風(fēng)化板巖

青灰色，板狀構(gòu)造，板理節(jié)理較發(fā)育，裂隙面多見黃褐色水銹，巖芯多呈塊狀，少量短柱狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬

1534（3）工程開挖深度

14m，面超載

／m，地下水位離地面

，k=18000kN/mh根據(jù)以上三點(diǎn)分析再結(jié)合以往在大連地區(qū)施工的工程經(jīng)驗(yàn)，超過14米基坑開挖宜采用地下連續(xù)墻法所以在本工程采用地下連續(xù)墻法作為支護(hù)結(jié)構(gòu)并設(shè)三道支撐混土E=3。3圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3．1設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)可分為下列兩類：承載能力極限狀態(tài)：對應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或土體失穩(wěn)、過大變形導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞；正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)表選用相應(yīng)的側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)。表3-1基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)安全等級一級

破壞后果支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞失或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重

重要性系數(shù)級級

支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞失或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞失或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重

注：有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級可根據(jù)具體情況另行確定。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形下水的變化對周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響于安全等級為一級和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二級建筑基坑側(cè)壁應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性對變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值。當(dāng)場地內(nèi)有地下水時(shí)應(yīng)根據(jù)場地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件周邊環(huán)境情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)型式等因素確定地下水控制方法當(dāng)場地周圍有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時(shí)，應(yīng)對基坑采取保護(hù)措施。根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求坑支護(hù)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。1、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容應(yīng)包括：1)根據(jù)基坑支護(hù)形式及其受力特點(diǎn)進(jìn)行土體穩(wěn)定性計(jì)算；基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計(jì)算；當(dāng)有錨桿或支撐時(shí)，應(yīng)對其進(jìn)行承載力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算。對于安全等級為一級及對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算。地下水控制驗(yàn)算：抗?jié)B透穩(wěn)定性驗(yàn)算；基坑底突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算；根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地下水位控制計(jì)算?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括對支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測及施工監(jiān)控的要求。當(dāng)有條件時(shí)基坑應(yīng)采用局部或全部放坡開挖放坡坡度應(yīng)滿足坡穩(wěn)定性要求。3．2土壓力計(jì)算3．2．1計(jì)算參數(shù)表開挖基各土層參數(shù)類型素填土

地質(zhì)描述黃褐色，由碎石和粘性土組成，硬質(zhì)充填物含量松散

厚度/m3

容重/KN·m16

黏聚力13

內(nèi)摩擦角/°1223Kp23Kp粉質(zhì)粘土

淤泥質(zhì)，灰黑色，可塑，飽和，具有腥臭味，上部含有壓入回填土

3

23

24灰黃色，飽和，稍-中密，亞圓形卵石

主要成分為石英巖，3

20

43

26含量60%間充填有砂土及粘性土強(qiáng)風(fēng)化巖

灰黃色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，成分顯著交化節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈碎屑狀

3

243332中風(fēng)化板巖

青灰色，板狀構(gòu)造，板理節(jié)理較發(fā)育，裂隙面多見黃褐色水銹，巖芯多呈塊狀，少量短柱狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬

1534基坑開挖深度，面超載g=65kN，下水位離地面，k=18000kN/mh3．2．2土壓力計(jì)算方法1)靜止土壓力靜止土壓力是墻靜止不動(dòng)后土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)作用于墻背的側(cè)向壓力。根據(jù)彈性半無限體的應(yīng)力和變形理論，深度處的靜止土壓力為p0

（3-1）式中：—土的重度；K

—靜止土壓力，可由泊松比來確定，

。一般土的泊松比值砂土可取～0.25黏性土可取0.25～0.40其相應(yīng)的值在0.25～0.67間。對于理想剛體

0,

K

；對于液體

0.5

，K

。由式（3-1）可知，在均質(zhì)土中，靜止土壓力與計(jì)算深度呈三角形分布，對于高度為H的擋墻而言，取單位墻長，則作用在墻上靜止土壓力的合力值

為K

(3-2)合力

的方向水平，作用點(diǎn)在距墻底高度處。2)填土面水平時(shí)的朗肯土壓力朗肯土壓力理論認(rèn)為在垂直墻背上的土壓力相當(dāng)于達(dá)到極限平衡的半無限體中任一垂直截面上的應(yīng)力。當(dāng)?shù)孛嫠綍r(shí)，土體內(nèi)任一豎直面都是對稱面，因此豎直和水平截面上的剪應(yīng)力等于零。3）主動(dòng)土壓力當(dāng)墻后填土達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)用于任一深度處土單元的豎直應(yīng)力

應(yīng)是大主應(yīng)力1作用于墻背的水平向土壓力a應(yīng)是小主應(yīng)力。由土的強(qiáng)度理論可知，當(dāng)土體中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，大主應(yīng)力

和小主，即為，即為應(yīng)力

間應(yīng)滿足以下關(guān)系式：黏性土：tan)c)2

（3-3）或

(45

)tan(45)2

（3-4）無黏性土：tan2)

（3-5）或

(45

)

（3-6）以

代入式（3-4）和（3-6得朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算公式為黏性土：p

)tan(45)22

（3-7）或

a

zKcKa

a

（3-8）無黏性土：

)

（3-9）或

p

zK

（3-10）上面各式中：

K

—主動(dòng)土壓力系數(shù)，

K

)

；—墻后填土的重度kN/m下水位以下取有效重度；c—填土的黏聚力（kPa)；—填土的內(nèi)摩擦角；—計(jì)算點(diǎn)距填土面的深度（m由式（3-10）可知：無黏性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與深z成正比，沿墻高壓力分布為三角形用在墻背上的主動(dòng)土壓力的合力

p

分布圖型的面積，其作用點(diǎn)位置在分布圖型的形心處，土壓力方向?yàn)樗?，?tan(45)

（3-11）KK或

H

K

（3-12）3）被動(dòng)土壓力當(dāng)墻在外力作用下擠壓土體時(shí)，填土中任一點(diǎn)的豎向應(yīng)力

仍不變，而水平向應(yīng)力卻由小到大逐漸增大直至出現(xiàn)被動(dòng)朗肯狀態(tài)此時(shí)作用在墻面上的水平向應(yīng)力達(dá)到最大限值

p

，即大主應(yīng)力，而豎向應(yīng)力為小主應(yīng)力，即

。利用（3-3）和（）可得被動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式：黏性土：zKKppp

（3-13）無黏性土：p

zK

p

（3-14）式中:p—被動(dòng)土壓力系數(shù)，

Ktan2)