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深层地下连续墙安全施工控制方案的系统设计.PDF

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深层 地下 连续 安全 施工 控制 方案 系统 设计
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第 29 卷 第 1 期1997 年 3 月 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报J. X i’ an U n iv. 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 476On the con trol schem e of safe con structingdeep d iaphragm wa llL i H u im in X u X iaom in(D ep t. of Cons. Eng. , X i’ 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 ; K 1 为泥浆重复使用率 , 且 K 1 = 1 - (K 2 + K 3) , 其中 K 2 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 , K 3 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 =VN + [VN (1 -K 1) (N - 1) ] + V K 2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 = K ıA ı hh + 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 K 0 的确定 [2 ] K 0 =(1 + 23 sinU) (1 - sinU)1 + sinU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 = 2Cı H2ı K a ı tgU+ 2Pcq + Cı H+ 2Cı H ı K a ı tgU+ 4H c(q + Cı H ) 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 =∑ni= 1C iL-i + ∑ni= 1ri ı bi ı h iı co sAi + tgUi∑ni= 1ri ı bi ı h iı sinUi依据 5 个计算公式分析而求得 (取 F滑≥ 112)。4 抗承压水冲溃坑底安全系数 F抗 的确定F抗 = h1 + h2h2依据工程实例资料归纳分析而求得(取 F抗 ≥ 115) 。表 2 中 K 0 为静止土压系数 ; U为土体内摩擦角 ; F 隆 为抗隆起安全系数 ; C为土的重度 (kN m 3) ; H 为地下连续墙墙体高度 (m ) ; K a 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 ; C i 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 ) ; Ui 为计算单元分条土的内摩擦角 ;Ci 为计算单元分条土的重度 (kN m 3) ; bi 为该分条土的宽度 (m ) ; h i 为该分条土的高度 (m ) ;Ai 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~ 162 李会民等 . 深层地下连续墙设计施工中静止土压系数 K 0 的探讨 . 陕西建筑 , 1994 (1): 9~ 143 吴天行 . 土力学 . 成都 : 成都科技大学出版社 , 198224 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 第 29 卷© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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