利用冻土连续墙施工大型基础的探讨VIP免费

第9卷第2期山东建筑工程学院学报Vo】．9No．21994年6月JOURNALOFSHANI)ONGARCHITECTURALANDCIVILENGINEERINGINSTITUTEJune1994f6一＼利用冻土连续墙施工大型基础的探讨谁院(推霄眦学院)^7、摘要讨论了用蒋土连续墙堆护大型善琉的可能性和优越性，提出了平面整体曲面、分段曲面l三种冻土连续墙及其选用依据，并路出了三种冻土墙的设计方岳，对在我国应用冻结法施工大型基础具有现宴意义。’关键词喳圭墨苎兰；善础；坑壁维护茑匀0引言尚壁锯随着城建规模的迅猛发展，基坑的跨距、深度不断地加大。一些沿海地区的地基属软弱地基，常伴有淤泥及流砂，在这种条件下进行大型基坑的开挖，坑壁维护越来越困难，传统的方法已很难适应，这已成为我国软弱地基中施工深基础的工程技术难题之一。为此必须寻找新的坑壁维护方法，冻土连续墙即为其中之一。冻土连续墙能在极其复杂的工程地质和水文地质条件下形成，几乎不受地基土的地质条件影响，并具有严格的防水性和无污染性，对邻近建筑物的影响小，特别是在建筑物密集的软土地基施工大型深基坑时，对防止坑底隆起和附加沉陷，更显示出其优越性。但应该指出的是，夏季施工时，由于冻土墙暴露面接触大气层热空气以及雨水对冻土墙冲刷，冷量损耗大，难于降温。因此，应在冻土墙附近的地表层敷设矿渣棉保温材料，或用珍珠岩与石灰等胶结材料，做成保温隔热灰浆喷抹于地表。冻土墙面的绝热保温，可用喷射聚氨基甲酸猎泡沫等覆盖于冻土墙。为防止雨水冲刷，在喷射层上加可回收的泡沫塑料板，确保冻土墙降温。1冻土连续墙的形式及其设计冻土连续墙是沿基坑周围打一排或双排冻结孔，用人工制冷的方法，通过冻结管内低温盐水，将基坑周围的土层冻成连续的冻土墙，以抵抗土压力，隔绝地下水与基坑的联系，然后在冻土墙的保护下进行挖掘工作。根据基坑形状和尺寸的不同，可供选择的冻土连续墙的形式有平面冻土墙，整体曲面和分段曲面冻土墙3种(图1)。无论哪种冻土墙，其设计内容应包括：冻土墙深度确定、冻土墙强度和稳定性设计、冻结孔布置、制冷能力计算、积极冻结期确定等。收稿日期：1993—10—04维普资讯http://www.cqvip.com第2期扬平利用壤土连续墙菇工大型基础的探讨’卜E3霏I1露天建筑基坑2戟土3冻土墙4南结管5冻结柱桩6基坑开挖线(a)平面冻土墙(b)整体曲面壤土墙(c)升段曲面冻土墙图1冻土墙结构形式1．1冻土墙深度确定确定冻土墙深度的依据为：①基坑深度和断面形式及尺寸；②地基土的工程地质和水文地质；③冻土墙结构形式确定冻土墙深度的原则是：①坑底以下为含水层，且涌水量较大时，为防止坑底涌水，冻土墙应穿过含水层进入不透水层②坑底以下为软弱土层，厚度不大时，为防止坑底隆起冻土墙应穿过软弱土层进入下部较好持力层；厚度较大时，冻土墙应进入坑底软弱土层，进入深度视棵层剪切破坏的稳定性而定③坑底以下为不透水的较好持力层(粘土)时，冻土墙应进入较好持力层，进入深度由浅层剪切破坏而定1．2冻土墙的设计1．2．1平面冻土墙设计(1)土压力计算为安全起见，用于维护基坑坑壁的平面冻土墙上土压力值，介于主动土压力和静止土压力之间，宜采用静止土压力值。当基坑附近有邻近建筑或其它荷载(如施工荷载)时，应迭加该建筑荷载或其它荷载引起的地基附加应力的水平分量(如图la)。(2)平面冻土墙厚度计算冻土是流变性较强的粘弹塑性体，平面冻土墙的破坏往往不是强度不够，而是因变形较大造成失稳，其厚度应按变形条件确定，强度条件应严格校核简支边图2平面冻土墙的计算T．上维普资讯http://www.cqvip.com山东建筑工程学院学报视平面冻土墙的两端为铰支边，墙底和墙顶分别为固定边和自由边(图2)。按弹性理论的李兹方法得其自由边中点M的位移，即墙的最大变形公式0一可㈨式中：u～为冻土墙最大变形量，m}产为冻土墙所受土压力的等效均布值MPa}H为冻土墙深，m{D为冻土抗弯刚度，MNm，D=iE为冻土长时弹性模量，MPa{L为冻土墙跨距，m{为冻土泊松比。①变形条件：u≤CU](2)式中；u～为冻土墙最大变形量，由(1)式计算或模拟试验确定，m{Eu3为冻土墙允许变形量，由冻结管允许变形量和邻近建筑要求的允许变形量定。冻结管允许变形量可取EU]=E1...