地下建筑结构课件—第七章地下连续墙结构设计08.ppt

1、建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 结构设计结构设计第三节第三节 接头设计接头设计第七章第七章 地下连续墙结构设计地下连续墙结构设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院基坑支护结构方案及选择支护结构类型及其适用范围结 构 形 式适 用 范 围排桩结构稀疏排桩土质较好，地下水位低或降水效果好连续排桩土质差，地下水位高或降水效果差框架式排桩单排桩刚度不能满足变形要求组合排桩结构排桩加挡板排桩桩距较大，利用挡板传递土压并有一定防渗作用排桩加水泥搅拌桩以水泥搅拌桩互搭组成平面拱代替挡板传递土

2、压力，具有较好防涌效果排桩加水泥防渗墙地下水位较高的软土地区排桩或组合排桩加锚杆结构开挖深度较大，排桩或组合排桩结构强度无法满足要求地下连续墙结构与地下室墙体合一，防渗性强，施工场地较小，开挖深度大沉井结构软土地区重力式挡土墙结构具有一定施工空间，软土地区建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院地下连续墙的由来地下连续墙的由来（diaphragm wall panel trench，slurry trench，slurry wall，continuous diaphragm wall，cut-off wall等）等）槽壁法槽壁法 ，它是根据打井和它是根据打井和石

3、油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，19501950年首次年首次应用于意大利米兰的水库截渗墙工程。应用于意大利米兰的水库截渗墙工程。经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，由经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，由最初的截渗墙最初的截渗墙逐逐步成为步成为支护主体结构支护主体结构。以日本在此技术上最为发达，目前地下连续墙的。以日本在此技术上最为发达，目前地下连续墙的最大开挖深度为最大开挖深度为170 m，地下连续墙厚度通常为，地下连续墙厚度通常为600、800、1000、1200mm，最大达，最大达3.2m，最小为，最

4、小为0.2m。 我国的水电部门于我国的水电部门于19581958年年开始在山东青岛月子口水库工程中采用这种开始在山东青岛月子口水库工程中采用这种技术修建技术修建防渗墙防渗墙，19741974年在成功用于煤矿竖井建设，并在全国范围内得年在成功用于煤矿竖井建设，并在全国范围内得以普遍推广，近年来的施工实例如润扬长江大桥、上海国际金融中心、以普遍推广，近年来的施工实例如润扬长江大桥、上海国际金融中心、金茂大厦等。金茂大厦等。第一节第一节 概概 述述建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院定义定义利用各种挖槽机械（如水平多轴铣槽机），借助于泥浆的护壁作用，在利用各种挖槽

5、机械（如水平多轴铣槽机），借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗渗( (水水) )、挡土和承重功能的连续的地下墙体，称为地下连续墙。、挡土和承重功能的连续的地下墙体，称为地下连续墙。建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院施工程序施工程序挖导沟挖导沟 筑导墙筑导墙 分段挖土成槽分段挖土成槽 吸泥清底换浆吸泥清底换浆 吊放接头吊放接头管管 吊放钢筋笼吊放钢筋笼 插入砼导管插入砼导管 浇筑砼浇筑砼建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑

6、工程学院施工方法施工方法第一节第一节 概概 述述建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q施工时，没有噪音、无振动、不必放坡、省去支模、井点施工时，没有噪音、无振动、不必放坡、省去支模、井点排水排水q对相邻的工程结构和地下设施影响极微；对相邻的工程结构和地下设施影响极微；q对地面交通影响较小；对地面交通影响较小；q适用于多种地质情况；适用于多种地质情况；q单体造价有时可能高些，但在密集建筑群的城市中采用该单体造价有时可能高些，但在密集建筑群的城市中采用该法，可减少对附近建筑物的加固费用。这样，其总造价可法，可减少对附近建筑物的加固费用。这样，其总造价可能反而降低

7、；能反而降低；q具有多功能，适用多种用途等。具有多功能，适用多种用途等。优点优点建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q对于岩溶地区中含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土，如不采用其对于岩溶地区中含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土，如不采用其它辅助措施，目前尚难于采用地下连续墙工法；它辅助措施，目前尚难于采用地下连续墙工法；q如施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工的如施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工的条件，而且要增加对废弃泥浆的处理工作；条件，而且要增加对废弃泥浆的处理工作；q如施工不当或土层条件特殊，可能出现不规则超

8、挖，倘不采用预制墙如施工不当或土层条件特殊，可能出现不规则超挖，倘不采用预制墙板，则给后来的墙面工作带来麻烦。此外还有可能出现相邻单元墙间不板，则给后来的墙面工作带来麻烦。此外还有可能出现相邻单元墙间不能对齐的问题；能对齐的问题；q现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，虽可使用现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，虽可使用喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善，但增加工作量；喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善，但增加工作量；q地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构，不如采用钢板桩尚可拔地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构，不如采用钢板桩尚可拔出重复

9、使用来得经济。出重复使用来得经济。q需要专用施工机具和一定技术水平的专业施工队伍，技术推广受到一需要专用施工机具和一定技术水平的专业施工队伍，技术推广受到一定限制。定限制。缺点缺点建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院既可用作临时性措施也可用作永久性结构，故适用场合较广泛。既可用作临时性措施也可用作永久性结构，故适用场合较广泛。建筑物的地下墙和其它构筑物；建筑物的地下墙和其它构筑物；盾构出入洞、地铁车站、地铁隧道盾构出入洞、地铁车站、地铁隧道；深；深基础；地下停车场、地下街道；污水处理场，净水场、泵房；市政隧道基础；地下停车场、地下街道；污水处理场，净水场、泵

10、房；市政隧道，各种涵管；防护墙、水坝的防渗墙；岸壁、护岸、码头加固；船坞、，各种涵管；防护墙、水坝的防渗墙；岸壁、护岸、码头加固；船坞、船闸；地下油罐；桥梁基础；原子能电站等。船闸；地下油罐；桥梁基础；原子能电站等。( (一）处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要的地下管一）处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要的地下管线，对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。线，对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。（二）既作为土方开挖时的临时围护结构，又可用作主体结构一部分的二）既作为土方开挖时的临时围护结构，又可用作主体结构一部分的地下工程。地下工程。

11、（三）地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础（三）地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础的工程。的工程。 适用场合适用场合建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院 1) 1)如何在各种复杂地基中实现符合设计要求如何在各种复杂地基中实现符合设计要求( (如几何尺寸、如几何尺寸、偏斜度等偏斜度等) )的的槽孔开挖槽孔开挖? ? 2) 2)如何保证在开挖和回填过程中的如何保证在开挖和回填过程中的槽孔稳定槽孔稳定? ? 3) 3)如何用适宜的材料回填到槽孔中，如何用适宜的材料回填到槽孔中，形成形成一道连续的、不一道连续的、不透水的并能

12、承受各种荷载的透水的并能承受各种荷载的墙体墙体来来? ? 4) 4)如何解决各个墙段之间的如何解决各个墙段之间的接缝连接接缝连接问题问题? ?地下连续墙的技术要点地下连续墙的技术要点建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院第二节第二节 结构设计结构设计 概述概述一、一、关于水土压力问题关于水土压力问题二、二、地下连续墙施工阶段静力计算理论地下连续墙施工阶段静力计算理论三、三、地下连续墙计算理论及方法地下连续墙计算理论及方法qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院概述概述地下连续墙的受力特点地下连续墙的受力特点结构体系的破

13、坏形式结构体系的破坏形式结构体系的破坏形式结构体系的破坏形式地下连续墙结构设计计算的主要内容地下连续墙结构设计计算的主要内容qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院施工阶段和使用阶段几种典型的工作状态：施工阶段和使用阶段几种典型的工作状态：q槽段土方开挖阶段槽段土方开挖阶段 槽段侧壁的稳定性槽段侧壁的稳定性q地下连续墙浇筑形成地下连续墙浇筑形成 开挖前的受力状态开挖前的受力状态q基坑第一层开挖基坑第一层开挖 悬臂受力状态、地面侧向位移悬臂受力状态、地面侧向位移q基坑土方开挖阶段基坑土方开挖阶段 墙的结构强度、基坑稳定及变形量墙的结构强度、基坑稳定及变形

14、量q基坑土方工程结束基坑土方工程结束 基坑底部隆起、基坑整体失稳基坑底部隆起、基坑整体失稳q工程竣工工程竣工 水土压力和上部地面建筑的垂直载荷共同作用水土压力和上部地面建筑的垂直载荷共同作用下的强度和变形下的强度和变形地下连续墙的受力特点地下连续墙的受力特点建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q稳定性破坏稳定性破坏整体失稳整体失稳基坑底隆起基坑底隆起管涌及流沙管涌及流沙q强度破坏强度破坏支撑强度不足或压屈支撑强度不足或压屈墙体强度不足墙体强度不足q变形过大变形过大杭州地铁一号线湘湖杭州地铁一号线湘湖站事故站事故结构体系的破坏形式结构体系的破坏形式管涌管涌坑底

15、隆起坑底隆起建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院基坑验算：以整体稳定性验算为例基坑验算：以整体稳定性验算为例以墙体内侧1m，墙上1m处为初始计算圆心以墙角外侧为半径画弧采用瑞典条分法计算变换圆心位置，找到最危险的滑动面。如不安全，调整墙深，直至满足要求。通常，在深基坑工程中，对于两道及以上支撑的情况，可不考虑。建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院(1)确定在施工过程和使用阶段各工况的荷载，即作用于连续墙的土压力、水压力以及上部传来的垂直荷载。(2)确定地下连续墙所需的入土深度（0.71.0H），以满足抗管涌、抗隆起，防基坑

16、整体失稳破坏以及满足地基承载力的需要。(3)验算开挖槽段的槽壁稳定，必要时重新调整槽段长、宽、深度的尺寸。(4)地下连续墙结构体系(包括墙体和支撑)的内力分析和变形验算。(5)地下连续墙结构的截面设计，包括墙体和支撑的厚度、配筋设计或截面强度验算、接头的联结强度验算和构造处理。(6)估算基坑施工对周围环境影响的程度，包括连续墙的墙顶位移和墙后地面沉降值的大小和范围。地下连续墙结构设计计算的主要内容地下连续墙结构设计计算的主要内容qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院一、关于水土压力问题一、关于水土压力问题（一）（一）主动侧的土压力主动侧的土压力（二）

17、（二）被动侧的土压力被动侧的土压力（三）（三）水压力水压力分层、分区、分块、对称、平衡、限时、及时支撑分层、分区、分块、对称、平衡、限时、及时支撑 qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院1 1主动土压力理论主动土压力理论 朗金土压力公式朗金土压力公式2 2假定图式法理论假定图式法理论3 3静止土压力理论静止土压力理论4 4土压力随墙体变形而变化的理论土压力随墙体变形而变化的理论（一）主动侧的土压力（一）主动侧的土压力建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院1 1主动土压力理论（郎金土压力）主动土压力理论（郎金土压力）)

18、245tan(2)245(tan2czpaaaaKczKp2或 我国多采用此理论我国多采用此理论)245(tan2aK建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院2 2假定图式法理论假定图式法理论国外国外砂土粘土建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院不同土层有不同的侧不同土层有不同的侧压力系数压力系数3 3静止土压力理论静止土压力理论建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院4 4土压力随墙体变形而变化的理论土压力随墙体变形而变化的理论由于施工条件的复杂性，土压力随墙体变形产生变化由于施工条件的复杂性，

19、土压力随墙体变形产生变化 qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（二）被动侧土压力（郎金土压力）（二）被动侧土压力（郎金土压力）)245tan(2)245(tan2czpp)245(tan2pK 我国多采用此理论我国多采用此理论pppKczKp2或qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院q全部静水压力，在我国的一般地下工程中均这样采用。全部静水压力，在我国的一般地下工程中均这样采用。q采用开水式或闭水式结构（看墙体是否有渗流？）。采用开水式或闭水式结构（看墙体是否有渗流？）。采用采用开水式开水

20、式时，时，不考虑水压力不考虑水压力，例如，例如板桩式挡土结构板桩式挡土结构；采用采用闭水式闭水式时，若为时，若为粘土粘土地层，不考虑水压力；若为地层，不考虑水压力；若为砂土砂土地层地层，则对钢板桩不考虑水压力，对地下墙要考虑水压力。，则对钢板桩不考虑水压力，对地下墙要考虑水压力。（三）水压力（三）水压力建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院根据工程经验，地下连续墙如图深度比依据地质条件不根据工程经验，地下连续墙如图深度比依据地质条件不同一般取为同一般取为0.70.71.0.1.0.板桩的稳定平衡状态板桩的稳定平衡状态 q板桩底端为板桩底端为自由的自由的稳定状态

21、稳定状态q板桩底端为板桩底端为嵌固的嵌固的稳定状态稳定状态q悬臂式板桩悬臂式板桩q有撑或锚有撑或锚二、地下连续墙施工阶段静力计算理论二、地下连续墙施工阶段静力计算理论 qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院板桩底端为自由的稳定状态板桩底端为自由的稳定状态q入土深度较小入土深度较小时出现时出现q支撑点为不动点支撑点为不动点D、T00MXEaEpapMMEETqbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院当板桩的当板桩的入土深度较大入土深度较大或或底端打入较硬的地层底端打入较硬的地层悬臂式板桩悬臂式板桩板桩底端

22、为板桩底端为嵌固的稳定状态嵌固的稳定状态D2、pE00MXqbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院板桩底端为板桩底端为嵌固的稳定状态嵌固的稳定状态有撑或锚时，变形曲线有一转弯点有撑或锚时，变形曲线有一转弯点Q Q? TD2、pE00MX弹性曲线法：假定弹性曲线法：假定D D，求出板桩变位，求出板桩变位曲线，直至满足曲线，直至满足T T点处变位为零。点处变位为零。? 的位置Qqbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院地下连续墙的计算方法土压力？墙体变形？支撑变形？建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院

23、建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（一）较古典的计算方法（一）较古典的计算方法( (土压力已知，不考虑墙体和支撑变形）土压力已知，不考虑墙体和支撑变形）1.1 1.1 假想梁法假想梁法1.2 1.2 二分之一分割法二分之一分割法1.3 1.3 泰沙基法泰沙基法（二）（二）横撑轴向力、墙体弯矩不变化的计算方法横撑轴向力、墙体弯矩不变化的计算方法 2.1 2.1 山肩邦男法的精确解山肩邦男法的精确解 2.2 2.2 山肩邦男法的近似解山肩邦男法的近似解 2.3 2.3 国内常用的计算方法国内常用的计算方法 2.4 2.4 弹性法弹性法（三）（三）横撑轴向力、墙体弯矩变化的计算方法横撑轴向力、墙体

24、弯矩变化的计算方法（四）（四）共同变形理论共同变形理论三、地下连续墙计算理论及方法三、地下连续墙计算理论及方法qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院假想铰（假想铰（Q Q点点）出现的位置假定。）出现的位置假定。 1.1 1.1 假想梁法假想梁法建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院假想铰法计算结果分析建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院假定每一横撑所承受的是跨中到跨中的那部分水、土压力，免去假定每一横撑所承受的是跨中到跨中的那部分水、土压力，免去了超静定结构计算的繁复性。了

25、超静定结构计算的繁复性。1.21.2二分之一分割法二分之一分割法建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院假定墙体在横撑支点以及开挖底面处形成塑性铰，可以传递假定墙体在横撑支点以及开挖底面处形成塑性铰，可以传递一定的弯矩。一定的弯矩。墙体弯矩均为正弯矩，与墙体刚度无关！墙体弯矩均为正弯矩，与墙体刚度无关！ 1.3 1.3 泰沙基法泰沙基法qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院实测现象：实测现象：下道撑设置后，上道撑轴向压力随开挖过程变化很小；下道撑设置后，上道撑轴向压力随开挖过程变化很小；墙体变位大部分是在下道撑

26、设置前产生的；墙体变位大部分是在下道撑设置前产生的；墙体弯矩的大部分是下道撑设置前残留下来的；墙体弯矩的大部分是下道撑设置前残留下来的；（二）横撑轴向力、墙体弯矩不变化的计算方法（二）横撑轴向力、墙体弯矩不变化的计算方法 考虑墙体的变形考虑墙体的变形建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（二）横撑轴向力、墙体弯矩不变化的计算方法（二）横撑轴向力、墙体弯矩不变化的计算方法 2.1 2.1 山肩邦男法的精确解山肩邦男法的精确解 2.22.2 山肩邦男法的近似解山肩邦男法的近似解 2.3 2.3 国内常用的计算方法国内常用的计算方法 2.4 2.4 弹性法弹性法qb

27、ackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院基本假定：基本假定：（1 1）在粘土地层中，墙体作为）在粘土地层中，墙体作为无限长无限长的弹性体；的弹性体；（2 2）墙背土压力墙背土压力在开挖面以上取为三角形，在开挖面以下取为矩形（在开挖面以上取为三角形，在开挖面以下取为矩形（已抵消开已抵消开挖面一侧的静止土压力挖面一侧的静止土压力）；）；（3 3）开挖面以下土的横向开挖面以下土的横向抵抗反力抵抗反力分为分为两个区域两个区域；达到被动土压力的；达到被动土压力的塑性区塑性区，高度为高度为l l，以及反力与墙体变形成直接关系的以及反力与墙体变形成直接关系的弹性

28、区弹性区；（4 4）横撑设置横撑设置后，即作为后，即作为不动支点不动支点；（5 5）下道横撑设置后，认为）下道横撑设置后，认为上道横撑上道横撑的轴向压力值保持不变，而且下道横撑点的轴向压力值保持不变，而且下道横撑点以上的板桩仍然保持原来的位置。以上的板桩仍然保持原来的位置。将剖面图分为将剖面图分为K K道支撑到开挖面、开挖面下塑性区和弹性区，建立弹性微分方程道支撑到开挖面、开挖面下塑性区和弹性区，建立弹性微分方程求解，解五次函数，运算复杂！求解，解五次函数，运算复杂！2.1 2.1 山肩邦男法（精确解）山肩邦男法（精确解）qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工

29、程学院建筑工程学院2.2 2.2 山肩邦男法（近似解法）山肩邦男法（近似解法）基本假定：基本假定： 2 2、4 4、5 5同精确解同精确解（1 1）在粘土地层中，墙体作为）在粘土地层中，墙体作为底端自由的底端自由的有限长有限长的弹性体；的弹性体；（3 3）开挖面以下土的横向抵抗反力取为）开挖面以下土的横向抵抗反力取为被被动土压力动土压力（需减去静止土压力需减去静止土压力）（6 6）开挖面以下板桩弯矩为）开挖面以下板桩弯矩为0 0的那点，假的那点，假想为一个想为一个铰，铰，而且而且忽略铰下忽略铰下的墙体对上的墙体对上面墙体的剪力传递。面墙体的剪力传递。ppKcKK20建筑工程学院建筑工程学院建筑

30、工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院0Y2110202121mmkimkkKxxNxhhN0AMmkkkmkkkmxhhxhhx)()(21310203031211111020kkkkikkikihhNhhN解题的步骤？解题的步骤？P155P1552.2 2.2 山肩邦男法（近似解法）山肩邦男法（近似解法）墙背土压墙背土压2上部支上部支撑轴力撑轴力支撑轴力支撑轴力墙背土压墙背土压1墙内土压墙内土压1墙内土压墙内土压2qbackbackMxNxNxmmm12211建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院0YmkkmmkkixhhxxNN0202112121

31、0)(210mmkxxh2.3 2.3 国内常用的计算方法国内常用的计算方法1122002121kimmkmkkNxxhxhN202121mmkxxh建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院0AM将两式合并将两式合并110032216121)()(kkkmmmkkkmikihhxxxhNxhN031)(21231000mnmkmmkmkxxxhxxhxh20033121212121)(31mkkkkkkmxhhhhX032121011201100kkkkkkikkkkimkkkkhhhNhhNxhhh2.3 2.3 国内常用的计算方法国内常用的计算方法MxNxN

32、xmmm12211建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院20033121212121)(31mkkkkkkmxhhhhx 032121011201100kkkkkkikkkkimkkkkhhhNhhNxhhh求出求出 3 . 4mx2213 . 495. 221647. 1213 . 4647. 1NmtM96. 1322294. 21mtM4 .364 .2236266 . 82例题：例题：计算单支撑计算单支撑 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院20033121212121)(31mkkkkkkmxhhhhx 03212

33、1011201100kkkkkkikkkkimkkkkhhhNhhNxhhh求出求出 1 . 7mx211047. 1211 . 71047. 122N221 . 779. 11 . 795. 228 .1282 .488 .223102104 .143M例题：例题：计算双支撑计算双支撑可得到双支撑的弯矩图可得到双支撑的弯矩图 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院同理继续计算，可得四道支撑的支撑轴力和弯矩同理继续计算，可得四道支撑的支撑轴力和弯矩 例题：计算结果例题：计算结果建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院例题中：开挖

34、深度如何取值？例题中：开挖深度如何取值？计算过程中，开挖面设定在下道支撑位置处！建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院例题中：如何获得各计算参数？例题中：如何获得各计算参数？、v参照参照p156p156例题，地层条件见例题，地层条件见P151P151约定约定、 ？ 水土分算还是水土合算水土分算还是水土合算? ?79. 149. 022xmcxmhp土49. 1故：1,49. 0故：hcqhhhpw49. 1)245tan(2)245(tan)245(tan22上海市基坑工程设计规程（上海市基坑工程设计规程（DBJ08-61-97）对于上海基坑挡）对于上海基坑挡

35、墙计算宜按水土分算墙计算宜按水土分算建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院例题中地面超载如何考虑？两种途径：1.公式重新推导，加入因超载而增加的侧向主动土压力；2.假设土层厚度增加q/。qbackbackhhcqhhhpw49. 178. 04 . 161. 08 . 149. 1)245tan(2)245(tan)245(tan22建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院基本假设基本假设q墙体作无限长的弹性体；墙体作无限长的弹性体；q已知水、土压力，并假定为三角形分布；已知水、土压力，并假定为三角形分布；q开挖面以下作用在墙体

36、上的土抗力，假定与开挖面以下作用在墙体上的土抗力，假定与墙体的变位成正比例；墙体的变位成正比例；文克尔假定文克尔假定q横撑（楼板）设置后，即把横撑支点作为不横撑（楼板）设置后，即把横撑支点作为不动支点；动支点；q下道横撑设置以后，认为下道横撑设置以后，认为上道横撑的轴向压上道横撑的轴向压力值力值保持不变，其上部的墙体也保持不变，其上部的墙体也保持以前的保持以前的变位变位。 q三段论：已支撑段、待支撑段、开挖面下三段论：已支撑段、待支撑段、开挖面下 2.42.4弹性法弹性法（日本规范法）（日本规范法）日本假设日本假设同济假设同济假设建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑

37、工程学院在第在第K K道横撑到开挖面的区间道横撑到开挖面的区间 )0(Xhkk kixikkkxhNxhxhxhM1000)()(31)(21 kikikxhNxhEIMdxyd130212)()(61112401)(2)(241CxhEINxhEIdxdykikik2113501)(61)(120CxCxhNNEIxhEIykikiikkikNxhdxydEI120313)(21 kikikxhNxh130)()(61 2.4 2.4 弹性法：公式推导弹性法：公式推导（同济假设）（同济假设） 墙背土压墙背土压支撑力支撑力墙体变位墙体变位建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程

38、学院建筑工程学院在开挖面以下的弹性区间在开挖面以下的弹性区间 0 xqdxydEI42420424)(yExhdxydEIsk)(02424XhyEdxydEIks)()sincos(02xhExFxAeyksx2.4 2.4 弹性法：公式推导弹性法：公式推导墙内土压墙内土压地层地层抗力抗力墙体变位墙体变位建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院2.4 2.4 弹性法：开挖面下的通解弹性法：开挖面下的通解当当x时时，在开挖面以下的弹性区间在开挖面以下的弹性区间 0 x)()sincos(02xhExFxAeyksx)sincos(22222xAxFedxydxs

39、xExFAxFAedxdysin)(cos)(2sin)(cos)(23323xFAxFAedxydx00 22；EIyEIy建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院连续条件连续条件 0 x21yy 21yykikikxChEINhEIy12350016120ksxhEAy0022.4 2.4 弹性法：待定系数的求解弹性法：待定系数的求解 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院弹性曲线的最终形式弹性曲线的最终形式)0(xhkk3211AAANyk)(13211AAyANkkikikxxhNxhM130)()(6kikxNxhQ1

40、20)(22.4 2.4 弹性法：弹性曲线的最终形式弹性法：弹性曲线的最终形式 建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院弹性曲线的最终形式弹性曲线的最终形式 0 x)()sincos(02xhExFxAeyksx)sincos(22xAxFeEIMxxEIMF202 FEIQA202.4 2.4 弹性法：弹性曲线的最终形式弹性法：弹性曲线的最终形式sin)(cos)(23xFAxFAeEIQxx建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院弹性法的计算步骤：弹性法的计算步骤：a a）第一次开挖第一次开挖时，第一道横撑支点作为不动，求第一

41、道横撑的时，第一道横撑支点作为不动，求第一道横撑的轴向压力轴向压力N N1 1以及第二道横撑预定位置的变位以及第二道横撑预定位置的变位2 2 ；b b）第二次开挖第二次开挖时，把时，把N N1 1、2 2作为定值，求第二道横撑的轴压力作为定值，求第二道横撑的轴压力N N2 2，以及第三道横撑预定位置的变位以及第三道横撑预定位置的变位3 3；c c）第三次开挖第三次开挖时，把时，把N N1 1、N N2 2及及3 3作为定值，求第三道横撑的轴作为定值，求第三道横撑的轴向力向力N N4 4，以及求第四道横撑预定位置的变位以及求第四道横撑预定位置的变位4 4 。以下即重复计算。以下即重复计算。2.4

42、 2.4 弹性法：弹性法的计算步骤：弹性法：弹性法的计算步骤：qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院该法基本点是：该法基本点是：q考虑支撑的弹性变位，图中考虑支撑的弹性变位，图中弹簧表示支撑；弹簧表示支撑；q主动侧的土压力可用实测资主动侧的土压力可用实测资料，假设为坐标的二次函数；料，假设为坐标的二次函数；q入土部分为已达到朗金被动入土部分为已达到朗金被动土压力的塑性区及土抗力与墙土压力的塑性区及土抗力与墙体变位成正比的弹性区；体变位成正比的弹性区；q墙体作为有限长，前端支撑墙体作为有限长，前端支撑可以是自由、铰结、固定。可以是自由、铰结、固

43、定。（三）横撑轴向力，墙体弯矩（三）横撑轴向力，墙体弯矩 随之变化的计算方法随之变化的计算方法建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院弹性曲线方程的建立弹性曲线方程的建立区间：区间： iiiiiiiCxbxadxydEI244iiiiiiiiiiiiiiDxCxBxAxCxbxaEIy2624120360123459区间：开挖面以下主动土压力为定值区间：开挖面以下主动土压力为定值1124142452245ktpPtgCZtgdZydEI区间区间 cscyEdZydEI424根据根据0 0、A A、B B点条件，求出点条件，求出y y1 1、y y2 2、y y3

44、 3，使用计算机完成使用计算机完成（三）横撑轴向力，墙体弯矩（三）横撑轴向力，墙体弯矩 随之变化的计算方法随之变化的计算方法qbackback建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院土压力随墙体变形而变化土压力随墙体变形而变化考虑墙体的变形考虑墙体的变形考虑支撑的变形考虑支撑的变形（四）共同变形理论简介（自学）（四）共同变形理论简介（自学）qbackback森重龙马法森重龙马法有限元法有限元法建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院接头类型q施工接头是浇筑地下连续墙时连接两相邻单元墙间的接头；q结构接头已竣工的地下连续墙墙体与地下

45、结构物其它构件（梁、柱、楼板等）相连的接头。第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计施工接头1直接连接构成接头2.使用接头管（也称锁口管）建成接头3使用接头箱建成的接头4用隔板建成的接头5用预制构件建成的接头结构接头1直接连接成的接头 2间接连接成的接头建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（一）施工接头（一）施工接头 1 1直接连接构成接头直接连接构成接头第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（一）施工接头（一）施工接头 2.2.使用接头管（也称锁口管）建成接头使用

46、接头管（也称锁口管）建成接头 第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（一）施工接头（一）施工接头 3 3使用接头箱建成的接头使用接头箱建成的接头 第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（一）施工接头（一）施工接头 4 4用隔板建成的接头用隔板建成的接头 第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（一）施工接头（一）施工接头 5 5用预制构件建成的接头

47、用预制构件建成的接头 第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院（二）结构接头（二）结构接头 1 1直接连接成的接头直接连接成的接头 2 2间接连接成的接头间接连接成的接头 第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院二、地下连续墙接头试验研究二、地下连续墙接头试验研究 （自学）（自学） 同济大学的试验方案介绍同济大学的试验方案介绍1 1试件种类和型式试件种类和型式 2 2试件制作方法试件制作方法 3 3试验方法及内容试验方法及内容4 4搭接钢筋型接头极限剪力的经验公式搭接钢筋型接头极限剪力的经验公式 5 5钢板型接头极限剪力的经验公式钢板型接头极限剪力的经验公式 实测值与计算比较实测值与计算比较 第三节第三节 地下连续墙接头设计地下连续墙接头设计