江苏检察院办案楼承重地连墙支护关键技术研究

论文摘要

近十年多来,随着城市建筑物向高层化和地下室多元化方向发展,地连墙越来越广泛的应用于高层建筑地下室、地下车库、地铁、船坞等地下结构的围扩结构和地下室外墙的设计和施工中。在挡土和防渗方面,地下连续墙发挥了很大的作用,但却极少用做主体结构。主要原因有:地连墙的承重机理还没有完全搞清,承重地连墙的设计要严于挡土墙,施工技术要高于挡土墙等。因此,大刚度的地下连续墙在主体结构完成后被白白浪费掉,大大制约了地连墙的推广应用。在地下连续墙的内力分析、位移计算和结构设计中,承重地连墙的水平位移的允许值要比作为支护结构的地连墙小的多,传统上依规范选取的m值的范围过大,不能满足承重设计的要求。本文拟利用现场的三根试桩模拟基坑开挖过程,根据现场测得的试桩内力变形数据,把不同m值下的理正基坑支护程序计算位移值与试验数据进行拟合,通过位移反分析找出最符合地层特征的m值,代入理正程序,准确地计算支护结构的内力和变形等数据,进行基坑支护设计,并对理正程序进行修正,使设计更为合理。对承重地连墙来说,地下连续墙与桩筏基础共同承担上部结构荷载,必须解决地连墙与桩筏基础的变形协调问题。本文运用桩筏基础共同作用理论,将地下连续墙引入到桩筏基础的整体计算中,进行墙-桩-筏共同作用分析计算,研究表明地下连续墙用于承重具有极大的优越性和实用性。地连墙作为地下室外墙和承重墙,提高了对墙面平整度、墙体垂直度、槽底沉渣厚度的要求,从而对传统地连墙的施工技术提出挑战。本文将对施工过程中粘土槽壁的受力状态进行分析,研究泥浆护壁条件下的槽壁稳定问题,以保证墙面平整度;通过方案比选,研究新型的底板、楼板与地连墙的连接方式;改进了成槽和清槽方法,提高墙体垂直度和承载能力保证了地连墙与桩筏基础的变形协调一致。本文将以上研究成果应用于江苏省检察院办案技术楼工程的实践,优化工程设计,并进一步检验研究结论。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 地下连续墙概述
• 1.2 选题目的和意义
• 1.3 国内外研究现状和存在问题
• 1.4 本文的研究内容和技术路线
• 1.5 主要完成工作量
• 1.6 主要成果和创新
• 2 地下连续墙设计中M值的确定
• 2.1 地下连续墙的土压力计算
• 2.1.1 地下连续墙的土压力计算方法
• 2.1.2 常用静力计算方法
• 2.1.2.1 自由端法
• 2.1.2.2 等值梁法
• 2.1.2.3 竖向地基梁法
• 2.1.2.4 有限元接触处理的方法
• 2.1.3 目前方法存在的问题
• 2.2 弹性地基梁法中M值的分析
• 2.3 基坑支护设计中M值的确定
• 2.3.1 内力分析方法
• 2.3.2 m值的确定
• 2.4 本章小结
• 3 地下连续墙与桩筏基础的相互作用分析
• 3.1 承重地下连续墙受力分析
• 3.1.1 地下连续墙竖向承载力与沉降试验
• 3.1.2 地下连续墙在水平力作用下的内力与变形计算
• 3.1.3 嵌岩地下连续墙的受力性能
• 3.2 承重地下连续墙与桩筏基础共同作用的计算
• 3.2.1 墙-桩-土体系的支承刚度
• 3.2.2 基础筏板的分析
• 3.2.3 墙-桩-筏复合基础共同作用位移方程
• 3.2.4 三种复合基础工作性状的比较分析
• 3.2.4.1 基础沉降
• 2.2.4.2 墙顶、桩顶反力分布
• 3.2.4.3 荷载分担
• 3.2.4.4 筏板内力
• 3.3 承重地下连续墙的设计和计算
• 3.3.1 地下连续墙设计计算要点
• 3.3.1.1 验算3种情况中地下连续墙身产生的应力
• 3.3.1.2 地下连续墙设计要点
• 3.3.2 地下连续墙结构设计
• 3.4 本章小结
• 4 承重地下连续墙M法支护计算和设计
• 4.1 场地工程地质条件
• 4.1.1 场地工程地质条件
• 4.1.2 场地水文地质条件
• 4.1.3 地基承载力评价
• 4.2 地下连续墙内力计算
• 4.2.1 基坑支护计算条件分析
• 4.2.1.1 工程地质参数
• 4.2.1.2 工程设计概况
• 4.2.2 基坑支护内力计算
• 4.2.2.1 AB、CD计算区段
• 4.2.2.2 BC计算区段
• 4.2.2.3 DE、FA计算区段
• 4.2.2.4 EF计算区段
• 4.2.2.5 计算结果汇总
• 4.3 地下连续墙结构配筋设计
• 4.3.1 地下连续墙纵筋配筋优化
• 4.3.2 地下连续墙配筋设计
• 4.4 基坑支撑体系计算
• 4.4.1 内支撑梁设计计算
• 4.4.2 圈梁设计计算
• 4.4.3 立柱强度设计计算
• 4.5 基坑支护细部设计
• 4.5.1 地下连续墙与底板、楼板、支撑梁等的连接
• 4.5.2 槽段间接头的连接
• 4.5.3 支撑梁节点的设计
• 4.6 本章小结
• 5 承重地下连续墙施工关键技术
• 5.1 地下连续墙的施工工艺
• 5.1.1 导墙施工
• 5.1.2 槽壁稳定分析和泥浆护壁设计
• 5.1.3 成槽
• 5.1.4 清槽
• 5.1.5 钢筋网片加工
• 5.1.6 大型钢筋网片吊装技术分析
• 5.1.7 灌注混凝土
• 5.1.8 承重地下连续墙质量控制标准
• 5.1.9 墙顶冠梁施工
• 5.2 承重地连墙的施工质量保证措施
• 5.2.1 预埋设施的准确定位
• 5.2.2 地下连续墙的防渗措施
• 5.2.3 提高地下连续墙的竖向承载力措施
• 5.3 本章小结
• 6 基坑开挖、支撑拆除和检测数据分析
• 6.1 基坑开挖
• 6.2 支撑拆除
• 6.3 基坑监测结果分析
• 6.4 本章小结
• 7 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：读博期间发表论文情况