邊坡穩(wěn)定與支護(hù)第16講

1、第十六講連續(xù)墻支護(hù)（一）2一、概述連續(xù)墻的施工工藝是利用特制的成槽機(jī)械在泥漿(又稱穩(wěn)定液)護(hù)壁的情況下進(jìn)行開(kāi)挖，形成一定槽段長(zhǎng)度的溝槽；再將在地面上制作好的鋼筋籠放入槽段內(nèi)。采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土澆筑，完成一個(gè)單元的墻段，各墻段之間的特定的接頭方式相互聯(lián)結(jié)，形成一道連續(xù)的圖16-1為鋼筋混凝土墻。連續(xù)墻施工程序示意圖。3一、概述圖16-1連續(xù)墻施工程序示意圖4一、概述1950年首先在意大利米蘭的水利工程大壩的防滲連續(xù)墻施工(稱米蘭法)。墻，采用泥漿護(hù)壁進(jìn)行70年始，我國(guó)在水利、港工和建筑工程中逐漸開(kāi)始應(yīng)用。近十多年來(lái)，我國(guó)在連續(xù)墻的施工設(shè)備、工程應(yīng)用和理論研究上都獲得了很大的成就。5一、概述

2、連續(xù)墻工藝具有如下特點(diǎn)：1、墻體剛度大、整體性好；2、適用各種地質(zhì)條件；3、可減少工程施工對(duì)環(huán)境的影響；4、可進(jìn)行逆筑法施工，有利于加快施工進(jìn)度，降低造價(jià)。連續(xù)墻施工之處：1、對(duì)廢泥漿處理；2、槽壁坍塌問(wèn)題；3、造價(jià)可能較高，不夠經(jīng)濟(jì)。61、山肩邦男法(1) 支撐軸力、墻體彎矩不變化的計(jì)算方法，是以某些實(shí)測(cè)現(xiàn)象為依據(jù)的，如：下道支撐設(shè)置以后，上道支撐的軸力幾乎不發(fā)生變化，或者稍微發(fā)生變化；下道支撐點(diǎn)以上的墻體變位，大部分是在下道支撐設(shè)置前產(chǎn)生的(見(jiàn)圖16-2)；下道支撐點(diǎn)以上部分的墻體彎矩，其大部分?jǐn)?shù)值也是下道支撐設(shè)置前殘留下來(lái)的。7圖16-2 開(kāi)挖過(guò)程中，支撐設(shè)置與墻體變位的關(guān)系圖8(2)根

3、據(jù)這些實(shí)測(cè)現(xiàn)象，山肩邦男提出了支撐軸力、墻體彎矩不隨開(kāi)挖過(guò)程變化的計(jì)算方法， (見(jiàn)圖16-3)。圖16-3 山肩邦男法精確計(jì)算簡(jiǎn)圖9其基本假定為：在粘性土層中，墻體作為無(wú)限長(zhǎng)的彈性體；墻背土壓力在開(kāi)挖面以上取為三角形，在開(kāi)挖面以下取為矩形(已抵消開(kāi)挖面一側(cè)的土壓力)；開(kāi)挖面以下土的橫向抵抗反力分為兩個(gè)區(qū)域，達(dá)到土壓力的塑性區(qū)，高度為l，以及反力與墻體變形成直線關(guān)系的彈性區(qū)；支撐設(shè)置后，即作為不動(dòng)支點(diǎn)；下道支撐設(shè)置后，認(rèn)為上道支撐的軸力值保持不變，而且下道支撐點(diǎn)以上的墻體仍然保持原來(lái)的位置。10(3)以上即為山肩邦男法精確解的概念。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，山肩邦男通過(guò)研究后揭出了近似解法，(見(jiàn)圖16-4)

4、。圖16-4 山肩男法近似解計(jì)算簡(jiǎn)圖11其基本假定為：在粘土地層中，墻體作為底端同精確解；開(kāi)挖面以下土的橫向抵抗反力取為的有限長(zhǎng)彈性體；土壓力，其中(x+)為值；4)、5)同精確解；土壓力(x)后的數(shù)土壓力減去6)開(kāi)挖面以下墻體彎矩M=0的那點(diǎn)，假想為一個(gè)鉸，而且忽略此鉸以下的墻體對(duì)上面墻體的剪力傳遞。近似解法只需應(yīng)用兩個(gè)靜力平衡方程式：12近似解法只需應(yīng)用兩個(gè)靜力平衡方程式：（16-1）利用MA=0，以及式（16-1），經(jīng)化簡(jiǎn)后得：（16-2）13 近似解法的計(jì)算步驟如下：1) 在第一階段開(kāi)挖后，式(16-1)、式(16-2)的下標(biāo) k=1，而且Ni取為零，從式(16-2)中求出xm，然后代

5、入式(16- 1)求出N1；2) 在第二階段開(kāi)挖后，式(16-1)、式(16-2)的下標(biāo)k=2，而且Ni只有一個(gè)N1是已知值。從式(16-2)求出xm，然后代入式(16-1)求出N2；3) 在第三階段開(kāi)挖后，k=3，Ni有2個(gè)，即N1、N2作為已知值，由式(16-2)求得xm，然后代入式(16-1)求出N3。14根據(jù)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，認(rèn)為支撐軸力的近似解一般稍大于精確解，是偏于安全的。墻體彎矩的近似解除負(fù)彎矩部分以外，與精確解的形狀是類似的，而且最大彎矩值比精確解僅大10%多些，也是偏于安全的。15(4) 這里再介紹法，基本假定與山肩邦男法相同，但墻后的水、土壓力不一樣，開(kāi)挖面以下的水壓力認(rèn)為衰

6、減到零。側(cè)的土抗力認(rèn)為達(dá)到土壓力，為區(qū)別wx 肩邦男法已減去土壓力部分，以 x ，見(jiàn)圖16-5。代替圖16-5 山肩邦男法近似解法的另一種計(jì)算簡(jiǎn)圖16根據(jù)靜力平衡條件，可推導(dǎo)出計(jì)算Nk及xm的公式：（16-3）17將（16-3）代入并整理后得：（16-4）182、山肩邦男法實(shí)例如圖16-5所示，已知粘土的物理力學(xué)指標(biāo)為：=18kN/m3， = 14，c = 7kN/m2。地面超載 q = 18kN/m2，水位離地面1m。開(kāi)挖深度18m，采用及墻體彎矩。解：利用朗金土壓力理論計(jì)算土壓力，并按算水壓力。延墻體長(zhǎng)度方向取1m計(jì)算。連續(xù)墻，并設(shè)四道支撐，試求支撐軸力水位計(jì)191）墻背主動(dòng)土壓力及水壓力：深度 Z = 0 處：20Z =1m 處：Z =2m 處：21Z =6m 處：222）計(jì)算墻前土壓力：233）第一階段開(kāi)挖，深度6m，單支撐，見(jiàn)圖16-6，支撐數(shù)圖16-6 第一階段開(kāi)挖計(jì)算簡(jiǎn)圖24應(yīng)用式（16-4）求xm：求解方程得xm = 4.1m應(yīng)用式（16-3）求支撐軸力N1：25墻體彎矩：26圖16-7 第一階段開(kāi)挖的N1、M1、M24）第二階段開(kāi)挖，開(kāi)挖深度10m，設(shè)兩道支撐，見(jiàn)圖16-8所示。已知k=2，Ni=N1=231.1kN，均同上。圖16-8 第二階段開(kāi)挖計(jì)算簡(jiǎn)圖