【正文】 xx10 . 0 4 912I d L d? ?? 對帶氣筒浮運沉井，可根據(jù)氣筒布置、各階段氣筒使用與連通情況，分別確定定傾半徑 ? （ 547） 54 沉井的設(shè)計與計算 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 0?? Y? （ 548） 4. 浮運沉井穩(wěn)定的必要條件 浮運沉井的穩(wěn)定性應(yīng)滿足重心到浮心的距離小于定傾中心到浮心的距離，即 （二）浮運沉井露出水面最小高度驗算 沉井浮運過程中受到牽引力、風(fēng)力等荷載作用，不免產(chǎn)生一定的傾斜，故一般要求沉井頂面高出水面不小于～ ，以保證沉井在拖運過程中的安全。 54 沉井的設(shè)計與計算 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 拖引力及風(fēng)力等對浮心產(chǎn)生彎矩 M，因而使沉井旋轉(zhuǎn)（傾斜）角度 θ，在一般情況下不允許 θ 值大于 6176。 ，可按下式分析驗算： wa r c ta n 6()MVY? ???? ?（ 549） 沉井浮運時露出水面的最小高度 h按下式計算： 01 ta nh H h h d f?? ? ? ? ? （ 550） 第六節(jié) 地下連續(xù)墻 一、地下連續(xù)墻的概念、特點及其應(yīng)用與發(fā)展 地下連續(xù)墻技術(shù)起源于歐洲，是根據(jù)鉆井中膨潤土泥漿護壁以及水下澆灌混凝土的施工技術(shù)而建立和發(fā)展起來的一種方法。這種方法最初應(yīng)用于意大利和法國，在 1950年前后，意大利首先應(yīng)用了排式地下連續(xù)墻 ,1954年，這一施工技術(shù)傳入法國、德國，并很快得到廣泛應(yīng)用。 1959年傳入日本，目前，日本為該技術(shù)使用最多的國家。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 在地面上用抓斗式或回轉(zhuǎn)式等成槽機械，沿著開挖工程的周邊，在泥漿護壁的情況下開挖一條狹長的深槽，形成一個單元槽段后，在槽內(nèi)放入預(yù)先在地面上制作好的鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法澆灌混凝土，完成一個單元的墻段，各單元墻段之間以特定的接頭方式相互連接，形成一條地下連續(xù)墻壁（圖 542）。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 施工方法： 圖 542 地下連續(xù)墻施工程序示意圖 a）成槽； b）放入接頭管； c）放入鋼筋籠； d）澆筑混凝土 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻（簡稱地下墻）具有以下優(yōu)點： ? 結(jié)構(gòu)剛度大；整體性、防滲性和耐久性好； ? 施工時基本上無噪聲、無振動，施工速度快，建造深度大，能適應(yīng)較復(fù)雜的地質(zhì)條件； ? 可以作為地下主體結(jié)構(gòu)的一部分，節(jié)省擋土結(jié)構(gòu)的造價。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻在工程應(yīng)用中，主要有以下四種類型 ： ? 作為地下工程基坑的擋土防滲墻，它是施工用的臨時結(jié)構(gòu)； ? 在開挖期作為基坑施工的擋土防滲結(jié)構(gòu)，以后與主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻以某種形式結(jié)合，作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分； ? 在開挖期作為擋土防滲結(jié)構(gòu)，以后單獨作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻使用； ? 作為建筑物的承重基礎(chǔ)、地下防滲墻、隔振墻等。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 二、地下連續(xù)墻的類型與接頭構(gòu)造 （一）地下連續(xù)墻的類型 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻按其填筑材料分類 地下連續(xù)墻按成墻方式可分為 土質(zhì)墻 混凝土墻 鋼筋混凝土墻 現(xiàn)澆 預(yù)制 組合墻 樁式 壁板式 樁壁組合式 現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁板式 地下連續(xù)墻按支護結(jié)構(gòu)方式 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 自立式地下墻擋土結(jié)構(gòu) 錨定式地下墻擋土結(jié)構(gòu) 支撐式地下墻擋土結(jié)構(gòu) 逆筑法地下墻擋土結(jié)構(gòu) （二）地下連續(xù)墻的接頭構(gòu)造 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻一般分段澆筑，墻段間需設(shè)接頭，另外地下墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)也需接頭，后者又稱墻面接頭。 1．墻段接頭 （ 1）接頭管（圖 544） 圖 544 接頭管接頭的施工程序 （ 2）接頭箱接頭 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 接頭箱接頭的施工程序 a）插入接頭箱； b）吊放鋼筋籠； c）澆筑混凝土； d）吊出接頭管； e）吊放后一槽段的鋼筋籠； f）澆筑后一槽段的混凝土形成整體接頭 1接頭箱； 2接頭管； 3焊在鋼筋籠上的鋼板 圖 545 接頭箱接頭的施工程序 2．墻面接頭 地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樓板、柱、梁、底板等連續(xù)的墻身接頭，既要承受剪力或彎矩又應(yīng)考慮施工的局限性， 目前常用的有預(yù)埋連接鋼筋、預(yù)埋連接鋼板、預(yù)埋剪力連接構(gòu)件等方法?？筛鶕?jù)接頭受力條件選用，并參照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范對構(gòu)件接頭構(gòu)造要求布設(shè)鋼筋（鋼板）。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 三、地下連續(xù)墻的施工 現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁板式連續(xù)墻的主要施工程序有：修筑導(dǎo)墻，泥漿制備與處理，深槽挖掘，鋼筋籠制備與吊裝，以及澆筑混凝土。 （一）修筑導(dǎo)墻 在地下連續(xù)墻施工以前，必須沿著地下墻的墻面線開挖導(dǎo)溝，修筑導(dǎo)墻。導(dǎo)墻是臨時結(jié)構(gòu)，主要作用是：擋土，防止槽口坍陷；作為連續(xù)墻施工的基準(zhǔn)；作為重物支承；存蓄泥漿等。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 導(dǎo)墻常采用鋼筋混凝土制筑（現(xiàn)澆或預(yù)制），也有用鋼的。常用的鋼筋混凝土墻斷面如圖 546所示。 圖 546 導(dǎo)墻的幾種斷面形式 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 （二）泥漿護壁 地下連續(xù)墻施工的基本特點是利用泥漿護壁進行成槽。泥漿的主要作用除護壁外，還有攜渣、冷卻鉆具和潤滑作用。泥漿的質(zhì)量對地下墻施工具有重要意義，控制泥漿性能的指標(biāo)有密度、黏度、失水量、 pH值、穩(wěn)定性、含砂量等。 （三）挖掘深槽 是用專用的挖槽機來完成的。挖槽機械應(yīng)按不同地質(zhì)條件及現(xiàn)場情況來選用。目前國內(nèi)外常用的挖槽機械按其工作原理分為抓斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式三大類，我國當(dāng)前應(yīng)用最多的是吊索式蚌式抓斗、導(dǎo)桿式蚌式抓斗及回轉(zhuǎn)式多頭鉆等。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 （四）混凝土墻體澆筑 槽段挖至設(shè)計高程進行清底后，應(yīng)盡快進行墻段鋼筋混凝土澆筑。它包括下列內(nèi)容： （ 1）吊放接頭管或其他接頭構(gòu)件； （ 2）吊放鋼筋籠 ； （ 3）插入澆筑混凝土的導(dǎo)管，并將混凝土連續(xù)澆筑到要求的高程； （ 4）拔出接頭管。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻施工過程動畫演示 四、地下連續(xù)墻設(shè)計計算簡介 （一）地下連續(xù)墻的破壞類型 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻的破壞類型 穩(wěn)定性破壞 強度破壞 整體失穩(wěn) 基坑底隆起 管涌 流砂 支撐強度不足 壓屈 墻體強度 （二）地下連續(xù)墻的設(shè)計計算 地下連續(xù)墻的設(shè)計首先應(yīng)考慮地下墻的應(yīng)用目的和施工方法，然后決定結(jié)構(gòu)的類型和構(gòu)造，使它具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。 1．作用在地下墻體上的荷載 作用在墻體上的荷載主要是土壓力和水壓力，砂性土應(yīng)按水土分算的原則計算；黏性土宜按水土合算的原則計算。當(dāng)?shù)叵聣τ米髦黧w結(jié)構(gòu)的一部分或結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)時，還必須考慮作用在墻體上的各種其他荷載。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 土壓力的計算方法 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 古典土壓力理論 靜止土壓力理論 經(jīng)驗圖式法 作用在地下連續(xù)墻上的水壓力與土壓力不同，它與墻的剛度及位移無關(guān)，按靜水壓力計算。 地下連續(xù)墻作為結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)或主體結(jié)構(gòu)時的荷載，其荷載根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的種類不同而有差異。在一般情況下，它與作用在樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)上的荷載大致相同。 2．墻體內(nèi)力計算 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 地下墻內(nèi)力計算理論和方法及適用條件一覽表 表 56 類 別 計算理論及方法 方法的基本條件 方法名稱舉例 （一） 較古典的鋼板樁計算理論 土壓力已知 不考慮墻體變形 不考慮支撐變形 假想梁（等值梁）法 二分之一分割法 太沙基法 （二） 橫撐軸力、墻體彎矩不變化的方法 土壓力已知 考慮墻體變形 不考慮支撐變形 山肩邦男法 （三） 橫撐軸力、墻體彎矩隨之變化的方法 土壓力已知 考慮墻體變形 考慮支撐變形 日本的 《 建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 的彈性法 有限單元法 （四） 共同變形理論（彈性） 土壓力隨墻體變化而變化 考慮墻體變形 考慮支撐變形 森重龍馬法 有限單元法（包括土體介質(zhì)） 《 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》 法 （五） 非線性變形理論 考慮土體為非線性介質(zhì) 考慮墻體變形 考慮支撐變形 考慮施工分部開挖 考慮分部開挖的非線性有限單元法 3．地下連續(xù)墻擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗算 主要采用下列驗算方法。 （ 1）土壓力平衡的驗算； （ 2）基坑底面隆起的驗算； （ 3）管涌的驗算。 確定地下連續(xù)墻的插入土深度是非常重要的，若深度太淺將導(dǎo)致?lián)跬两Y(jié)構(gòu)物的失穩(wěn)，而過深則不經(jīng)濟，也增加施工困難，應(yīng)通過上述驗算確定。具體驗算方法可參閱本書第二章及有關(guān)文獻。 56 地下連續(xù)墻 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻