2. 考虑隔水作用确定入土深度
作为隔水帷幕 , 地下连续墙设计时需根据基底以下的水文地质条件和地下水控制确定入土深度 , 当根据地下水控制要求需隔断地下水或增加地下水绕流路径时 , 地下连续墙底部需进入隔水层隔断坑内外潜水及承压水的水力联系 , 或插入基底以下足够深度以确保形成可靠的隔水边界 。 如根据隔水要求确定的地下连续墙入土深度大于受力和稳定性要求确定的入土深度时 , 为了减少经济投入 , 地下连续墙为满足隔水要求加深的部分可采用素混凝土浇筑 。
天津津塔基坑开挖深度 22.1m , 采用 1.0m 厚的“两墙合一”地下连续墙作为围护体 。 其地面下约 40m 深分布有(8b)粉土层第二承压含水层 , 基坑不满足承压水突涌稳定性要求 , 根据基地周边环境保护要求需采取隔断措施 。 根据稳定性计算 , 地下连续墙插入基底以下17.2m 即可满足各项稳定性要求 。 而要隔断第二承压水 , 地下连续墙底部需进入(8c)粉质粘土层 , 插入基底以下的深度需达到 23.7m 。 因此综合考虑稳定性和隔承压水两方面的因素 , 地下连续墙插入基底以下 23.7m , 并根据受力和稳定性要求在基底以下 17.2m 范围采用钢筋混凝土 , 在基底以下 17.2~23.7m 段采用素混凝土段作为隔水帷幕 。 该工程已经竣工 , 地下连续墙下部素混凝土段有效的隔断了第二承压水 。
1. 内力和变形计算
三、内力与变形计算及承载力验算
地下连续墙作为基坑围护结构的内力和变形计算目前应用最多的是平面弹性地基梁法 , 该方法计算简便 , 可适用于绝大部分常规工程;而 对于具有明显空间效应的 深基坑工程 , 可采用空间弹性地基板法进行地下连续墙的内力和变形计算;对于复杂的基坑工程需采用连续介质有限元法进行计算 。
墙体内力和变形计算应按照主体工程地下结构的梁板布置 , 以及施工条件等因素 , 合理确定支撑标高和基坑分层开挖深度等计算工况 , 并按基坑内外实际状态选择计算模式 , 考虑基坑分层开挖与支撑进行分层设置 , 以及换撑拆撑等工况在时间上的先后顺序和空间上的位置不同 , 进行各种工况下的连续完整的设计计算 。
2. 承载力验算
应根据各工况内力计算包络图对地下连续墙进行截面承载力验算和配筋计算 。 常规的壁板式地下连续墙需进行正截面受弯、斜截面受剪承载力验算 , 当需承受竖向荷载时 , 需进行竖向受压承载力验算 。 对于圆筒形地下连续墙除需进行正截面受弯、斜截面受剪和竖向受压承载力验算外 , 尚需进行环向受压承载力验算 。
当地下连续墙仅用作基坑围护结构时 , 应按照 承载能力极限状态对地下连续墙进行配筋计算 , 当地下连续墙在正常使用阶段又作为主体结构时 , 应按照正常使用极限状态根据裂缝控制要求进行配筋计算 。
地下连续墙正截面受弯、受压、斜截面受剪承载力及配筋设计计算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010)的相关规定 。
1. 墙身混凝土
四、地下连续墙设计构造
地下连续墙混凝土设计强度等级不应低于 C30 , 水下浇筑时混凝土强度等级按相关规范要求提高 。 墙体和槽段接头应满足防渗设计要求 , 地下连续墙混凝土抗渗等级不宜小于 S6级 。 地下连续墙主筋保护层在基坑内侧不宜小于 50mm , 基坑外侧不宜小于 70mm 。
地下连续墙的混凝土浇筑面宜高出设计标高以上 300~500mm , 凿去浮浆层后的墙顶标高和墙体混凝土强度应满足设计要求 。
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