摘 要

槽壁稳定性控制是地连墙成槽施工安全的基本问题，本文首先通过文献调研，分析槽壁了稳定性影响因素。针对富水深厚砂卵石层等复杂地质条件下，超深地连墙施工关键技术展开研究。传统上主要采用极限平衡分析来进行评价。由于泥浆护壁压力在槽段内的分布与泥浆成膜过程相关，沿槽段深度方向上为非线性分布形态，目前的分析方法均未能体现这一特点。基于此，本文采用了Slide软件考虑泥浆护壁压力的非线性分布特点，并充分考虑到时间效应作用，通过控制变量的方法，从泥浆容重、挖斗下切速度、土体强度指标、地面荷载四个角度，对槽段施工的整体稳定性以及局部稳定性进行分析，比较不同因素对其稳定性造成的影响因子，总结其规律，并提出相应的控制槽壁稳定性施工方案应对措施。

关键词：槽壁稳定性评价；极限平衡分析；稳定性分析；时间效应

Abstract

The evaluation of groove wall stability has always been the basic problem of groove wall stability control,The traditional limit balance analysis is mainly used to evaluate.This method is not enough to consider the time effect of mud wall protection pressure,and there are some errors in evaluating the stability of groove wall.Based on this,this paper uses Slide software to build a new model.Through the analysis of the whole stability and the local stability,it shows that this method has achieved a certain effect in evaluating the stability of the groove wall.The biggest advantage is that it can combine the theory of flexible retaining wall with the stress characteristics of the groove wall and the pressure distribution characteristics of the mud wall in the ultra-deep earth-connected wall of water-rich sand-pebble formation,taking into account the time effect of the mud wall pressure and various influencing factors.Finally,according to the analysis results, the vertical displacement law of deep foundation pit with rich water sand and pebble is obtained,and the countermeasures to control the stability stability of groove wall are put forward.

Key words:Slot wall stability evaluation;Limit equilibrium analysis;Stability analysis;Time effect

目录

摘 要 3

第一章 绪论 7

1.1研究背景 7

1.2 国内外研究现状 8

1.2.1 地连墙槽壁失稳诱发机制 8

1.2.2地连墙槽壁稳定性分析方法 9

1.3 主要研究内容 10

1.4 研究技术路线 10

1.5 小结 10

第二章 槽壁失稳的机理 12

2.1槽壁失稳经典案例分析 12

2.2槽壁稳定性的影响因素及控制原理 15

2.2.1泥浆的性质 15

2.2.2地基土性质 15

2.2.3地下水的影响 16

2.3 槽段稳定性控制原理 17

2.3.1整体稳定性 17

2.3.2局部稳定性 18

2.3 本章小结 19

第三章 福州地铁5号线超深地连墙稳定性评价 20

3.1 工程概况 20

3.2 极限平衡分析模型 21

3.2.1模型假定 21

3.2.2 剪切破裂面本构模型 24

3.2.3 计算参数取值 25

3.3各因素对槽壁稳定影响规律 26

3.3.1 整体稳定性影响规律 26

3.3.2 局部稳定性影响规律 31

3.4本章小结 34

第四章 控制槽壁稳定性的施工应对措施 35

4.1槽壁稳定性控制措施 35

4.1.1泥浆控制 35

4.1.2挖斗速度控制 35

4.1.3现场土质控制 36

4.1.5地面荷载控制 36

4.1.6施工流程控制 36

4.2本章小结 37

第五章 结论与展望 38

5.1结论 38

5.2展望 38

参考文献 39

致 谢 40

第一章 绪论

1.1研究背景

地下连续墙简称地连墙，地连墙的开挖是通过采用专门的成槽机械，沿地下深度方向或地下构筑物周边开挖一定体积的沟槽，并通过灌注钢筋混凝土或插入钢筋混凝土预制构件的方式进行施工操作，最终形成连续地下墙体具有防渗、挡土或承重功能。由于其施工场地占用面积小、施工时对周边环境干扰小、且围护结构与建筑外墙最终会连成一体，因此，对于在建设场地狭窄的城市等重要区域工程中，地连墙建设就显得十分重要。地下连续墙技术起源于欧洲。在1950年时，意大利米兰的C.Veder开发出了较为完善的地下连续墙的施工技术，最初将其施工技术应用于Santa Malia 大坝中，最大的防渗墙深度深达40余米。随后，日本、法国以及美国等国家相继效仿，引进了该地下连续墙的施工技术。上述国家都是首先应用于水利水电基础工程中，然后再延展到城市建筑、交通土建、矿山和环保等其他相关部门的。从1960年开始，日本相继开发了许多适用于不同条件下的连续墙施工机械设备。如今，日本是掌握该方面技术最完善最全面的国家。1961年，在法国巴黎费利浦大楼的深基坑工程中，率先采用了较为精细的地连墙工艺，并成功施工，由此，地下连续墙施工技术在高层建筑基础工程方面首次实现突破。值得说明的是，地连墙的尺寸也得到了一定程度的发展。最开始时，地下连续墙厚度一般小于0.6米，深度也不超过20米。直到1980年，随着地连墙成槽施工技术设备的不断更新以及技术的不断完善，墙厚已经可以达到1.0~1.2m，墙深度可达100m，甚至还出现了厚度达320cm和深度达170m的超大地下连续墙结构。目前已知的日本湾跨海大桥的川崎人工岛(墙厚2.8m，直径108m)的地下连续墙基础的最大深度甚至达到了140m。

我国是较早应用地下连续墙的施工技术的国家，1958年，我国水电部门最开始应用该技术，在北京密云水库建造了深度达44米的槽孔式防渗墙。80年代，位于我国台北市的中国国际银行大楼，采用了墙厚为0.55m，深度达15m的地下连续墙，不仅是国内同样也是东南亚地区，率先在高层建筑基础中的地下连续墙工程应用地下连续墙的施工技术。80年代末期，在上海的某研究所成功开发出了导板抓斗和多头钻成槽机，并且率先采用这种机械应用于某船厂升船机港地岸壁的施工，对我国积极的推动该技术的改善以及进步有着重大的意义。