專(zhuān)利名稱(chēng)：地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定 性及泥漿容重確定方法。
背景技術(shù)：
地下連續(xù)墻施工方法，就是利用成槽機(jī)械，采用泥漿進(jìn)行護(hù)壁，向地下鉆挖具有一 定長(zhǎng)度和深度的溝槽，然后在槽段內(nèi)放入預(yù)制的鋼筋籠，灌注水下砼筑成一段鋼筋砼墻段， 并逐段連接起來(lái)形成一道連續(xù)封閉的地下墻體。地下連續(xù)墻由于其整體性好、墻體剛度大， 支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較?。粔ι砭哂辛己玫目?jié)B能力；可作為地下結(jié)構(gòu)外墻；可用于多種地質(zhì)條 件下施工等諸多特點(diǎn)，是基坑圍護(hù)工程中普遍使用的圍護(hù)型式。在地下連續(xù)墻成槽施工全 過(guò)程中泥漿需始終充滿槽段，起著液體支撐、保持槽壁土體的穩(wěn)定等作用，使墻體在筑成之 前不會(huì)出現(xiàn)槽壁坍塌的危險(xiǎn)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外技術(shù)文獻(xiàn)的檢索，徐殿祥在《中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第三屆年會(huì)論文 集》1986，Noll, pp. 12-16上發(fā)表的“論地下連續(xù)墻施工中槽壁穩(wěn)定與泥漿”，研究了泥漿、 地下水、土壓力三者的相互作用，通過(guò)力的平衡，分析了槽壁的整體穩(wěn)定性。劉建航、侯學(xué)淵 主編的《基坑工程手冊(cè)》(1997)，介紹了拋物線圓柱體法、梅耶霍夫經(jīng)驗(yàn)公式法以及非粘性 土的經(jīng)驗(yàn)公式法。拋物線圓柱體法是利用極限平衡方法，假設(shè)滑動(dòng)體為拋物線圓柱體，通過(guò) 力的平衡，得出槽壁的安全系數(shù)。梅耶霍夫經(jīng)驗(yàn)公式法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得的公式。以上 三種方法都是整體失穩(wěn)模式。
Filz G M, 等， 在《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》2004，Nol30 (9)，pp. 915-921 上發(fā)表的 “Stability of long trenches in sand supported by bentonite-water slurry，，，該文介紹了用槽壁0上(豎向)土粒|1] 的摩擦力與土粒有效容重的比值來(lái)定義局部失穩(wěn)的方法，也是通過(guò)力的平衡建立起來(lái)的公 式。
在進(jìn)一步文獻(xiàn)的檢索中，尚沒(méi)發(fā)現(xiàn)類(lèi)似本發(fā)明的方法來(lái)解決地下連續(xù)墻成槽過(guò)程 中槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法的文獻(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法中存在的不足，提出了一種 地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法。該方法具有確定精度高和分析效率高 等優(yōu)點(diǎn)，大大提高的了確定地下連續(xù)墻成槽施工中槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重的精度和效 率，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，
本發(fā)明包括以下步驟
第一步，充分收集工作區(qū)已有地質(zhì)資料，掌握?qǐng)龅赝临|(zhì)情況，確定土質(zhì)的粘聚力C、 內(nèi)摩擦角^、容重Y、每層土體的厚度h' n；
第二步，確定泥漿的容重Y w，每層土體到泥漿表面的距離hn ；
第三步，把各參數(shù)代入到槽壁局部失穩(wěn)安全系數(shù)公式；
第四步，根據(jù)安全系數(shù)的大小，判斷槽壁的局部穩(wěn)定性，如果安全系數(shù)小于1，調(diào)整 泥漿容重，直至槽壁局部安全系數(shù)大于1。
二、一種地下連續(xù)墻成槽過(guò)程中槽壁局部穩(wěn)定性的確定方法，其特征是通過(guò)地質(zhì) 資料以及試驗(yàn)資料，確定工作區(qū)的土體參數(shù)，通過(guò)施工方案，確定槽段及泥漿參數(shù)，通過(guò)確 定公式以及確定方法，求出地下連續(xù)墻成槽過(guò)程中槽壁局部失穩(wěn)安全系數(shù)，并作出槽壁局 部穩(wěn)定性的判斷。
所述的地質(zhì)資料，充分收集工作區(qū)地質(zhì)資料，分析資料的可利用程度，重點(diǎn)對(duì)鉆孔 資料進(jìn)行分類(lèi)整理和分析研究，重視對(duì)鉆孔資料的分層和巖性描述研究。
所述的土體參數(shù)，通過(guò)取樣試驗(yàn)或原位試驗(yàn)，測(cè)定出土的內(nèi)摩擦角^和粘聚力c，通 過(guò)環(huán)刀法等測(cè)定土容重試驗(yàn)，測(cè)定出土的容重Y，根據(jù)工作區(qū)地質(zhì)資料，確定每層土體的厚 度 h' n。
所述的成槽參數(shù)，根據(jù)制定的連續(xù)墻施工方案，確定泥漿的容重Yw，每層土體到 泥漿表面的距離hn。
所述的確定公式，為下面確定各層土體安全系數(shù)Fn的公式
權(quán)利要求
1.一種地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，充分收集工作區(qū)已有地質(zhì)資料，掌握?qǐng)龅赝临|(zhì)情況，確定土質(zhì)的粘聚力C、內(nèi)摩 擦角^、容重γ、每層土體的厚度h' n；第二步，確定泥漿的容重Y w，每層土體到泥漿表面的距離hn ；第三步，把各參數(shù)代入到槽壁局部安全系數(shù)公式，確定槽壁的局部安全系數(shù)；第四步，根據(jù)槽壁局部安全系數(shù)的大小，判斷槽壁局部穩(wěn)定性，調(diào)整泥漿容重，直至槽 壁局部安全系數(shù)大于1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法，其特征 是，第一步中，充分收集工作區(qū)地質(zhì)資料，分析資料的可利用程度，重點(diǎn)對(duì)鉆孔資料進(jìn)行分 類(lèi)整理和分析，通過(guò)取樣試驗(yàn)或原位試驗(yàn)，測(cè)定出土的內(nèi)摩擦角P和粘聚力c，通過(guò)環(huán)刀法等 試驗(yàn)測(cè)定土體容重Y，根據(jù)工作區(qū)地質(zhì)資料，確定每層土體的厚度h' n。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法，其特征 是，第二步中，根據(jù)制定的連續(xù)墻施工方案，確定泥漿的容重Yw，和每層土體到泥漿表面的 距離hn。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法，其特征 是，第三步中，把各層土體參數(shù)代入公式 式中c—土體粘聚力(kPa) ’φ——土體內(nèi)摩擦角(度)；Y——土體容重(kN/m3)； Yw——泥漿容重(kN/m3) ；h' n——第η層土體厚度(m) ;hn——第η層土到泥漿面距離 (m)；求出各層土體的安全系數(shù)Fn，如果是單層土體，取h' n為槽底到導(dǎo)墻底面的距離， 水面到導(dǎo)墻底面的距離；相鄰多層土體的參數(shù)可由以下公式求得 式中cm——相鄰多層土體的粘聚力(kPa) ;cn"一第η層土體的粘聚力(kPa) -’φΜ—— 相鄰多層土體的內(nèi)摩擦角(度)-’φη——第η層土體的內(nèi)摩擦角(度)；Ym——相鄰多層土 體的容重(kN/m3) ； Yn——第η層土體的容重(kN/m3) ；h' n~第η層土體厚度(m) ；H—— 相鄰多層土體厚度(m)；把相鄰多層土體的參數(shù)代入公式(1)，求出相鄰多層土體的安全系數(shù)Fm，比較各層土體 及相鄰組合土體的安全系數(shù)大小，最小值F即為地下連續(xù)墻成槽過(guò)程中槽壁局部失穩(wěn)的安 全系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法，其特征 是，第四步中，如果F大于1，說(shuō)明槽壁處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生局部失穩(wěn)現(xiàn)象，如果F小于 1，說(shuō)明槽壁處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)發(fā)生局部失穩(wěn)現(xiàn)象，調(diào)整泥漿容重，直至槽壁局部安全系數(shù) 大于1。
全文摘要
一種建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的地下連續(xù)墻槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重確定方法。包括充分收集工作區(qū)已有地質(zhì)資料，掌握?qǐng)龅赝临|(zhì)情況，確定土質(zhì)的粘聚力c、內(nèi)摩擦角、容重γ、每層土體的厚度h′n；確定泥漿的容重γw，每層土體到泥漿表面的距離hn；把各參數(shù)代入到槽壁局部安全系數(shù)公式，確定槽壁的局部安全系數(shù)；根據(jù)槽壁局部安全系數(shù)的大小，判斷槽壁局部穩(wěn)定性，調(diào)整泥漿容重，直至槽壁局部安全系數(shù)大于1。本發(fā)明具有確定精度高和分析效率高等優(yōu)點(diǎn)，大大提高的了確定地下連續(xù)墻成槽施工中槽壁局部穩(wěn)定性及泥漿容重的精度和效率，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，工程應(yīng)用方便，確定量小，結(jié)果可靠，應(yīng)用前景廣泛。
文檔編號(hào)E02D5/20GK102031770SQ20101056466
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者夏小和, 王建華, 陳錦劍, 韓長(zhǎng)玉 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)