深基坑维护中冻土墙厚度的计算.pdfVIP

第19 卷　第 6 期 ( ) 岩石力学与工程学报 19 6 : 799～ 801 2000 年 11 月 Ch inese J ou rna l of R ock M echan ics and E ng ineering N ov. , 2000 深基坑维护中冻土墙厚度的计算 张　晶　杨更社 ( 西安科技学院建筑工程系　西安　710054) 摘要　根据冻土墙的受力特点, 将冻土墙作为一弹性薄板受力计算模型, 应用弹性能量法并考虑冻土的流变特性得 出冻土墙厚度的计算公式。利用上海淤泥质粘土资料进行了计算与分析, 得出冻土墙厚度与暴露时间及跨度的关系。 关键词　深基坑, 冻土墙, 厚度计算 分类号　TU 452 由于冻土墙厚度e 相对于墙体跨度、高度小的多, 所 1　引　言 以此板体可看作弹性平面薄板。本文用弹性理论的 能量法解该薄板问题, 在用能量法计算时, 采取了如 随着城市建设规模的迅猛发展, 基坑的跨度、深 下假定: 度不断加大, 坑壁维护越来越困难, 尤其在一些地基 ( 1) 冻土体积不变; 属软弱地层且常伴有淤泥的沿海地区。因此用人工冻 (2) 冻土墙温度场稳定, 可以平均温度计算; 结法进行坑壁维护就显得很有意义。冻结法是利用 ( 3) 冻土墙为一次暴露, 且无内支撑或外锚作 人工制冷技术对建筑物基坑周围的土层进行冻结, 用; 使之形成一连续、封闭的冻土帷幕墙, 并以此维护坑 [ 4 ] (4) 据模拟实验知 , 冻土墙最大位移发生在墙 壁的稳定和隔绝地下水与基坑内部的联系, 保证基 ( ) 顶距中处 M 点 。 坑和基础的施工安全。冻结法用于人工冻结凿井已有 较长的历史, 但用于深基坑坑壁维护实例很少, 其设 计计算理论也尚不成熟, 特别是对于冻土墙厚度的 计算, 采用什么样的计算方法仍没有统一的标准, 如 有重力挡土墙算法、悬臂梁算法等[ 1, 2 ]。本文根据冻 土墙的受力特点把冻土墙看作一弹性平面薄板, 用 [ 3 ] 弹性理论的能量法求解薄板问题 对冻土墙厚度进 行计算, 最后推导出冻土墙的厚度计算公式, 并通过 算例分析得出冻土墙厚度与各影响因素之间的关系。 图 1　平面冻土墙计算简图 2　冻土墙计算力学模型 F ig. 1　T he caculation sketch of p lane frozen w all 冻土墙作为一种挡土结构和其他挡土墙的受力 3　基本方程及求解 相似, 其背部受周围未冻土体的作用, 两侧面各自受 两边冻土墙的约束, 底面受下伏土的约束, 上表面无