循環水泵房地下連續墻結構設計策略研究

東方電氣(成都)工程設計咨詢有限公司 四川 成都 611731

1 引言

循環水泵房通常采用半地下式結構,上部采用鋼筋混凝土(或剛結構)框架結構,下部采用鋼筋混凝土箱型結構,在地質條件不太好的地區,可采用地下連續墻、沉井等施工工藝以滿足要求。

2 地下連續墻類型及適用范圍

地下連續墻按其成墻方式分為:排樁式、壁板式和組合式;按挖槽方式可分為:抓斗式、沖擊式和回轉式;按墻的用途可分為:擋土墻、用作主體結構的一部分兼做臨時擋土墻的連續墻,用作多邊形基礎兼做墻體的地下連續墻。

地下連續墻用途非常廣泛,主要用作建筑物地下室、地下街道、地下停車場,市政溝道及涵洞,盾構工程的豎井,污水處理廠,水廠,水泵房,防滲墻,擋土墻,干船塢,地下油庫,各種結構物基礎等。

地下連續墻的主要優點:

1．施工時振動小,噪聲低,工期短,經濟效果好。

2．墻體剛度大,地下連續墻可構筑厚度40～120cm的鋼筋混凝土墻,墻體剛度大于一般擋土墻,能承受較大的土壓力,在開挖基坑時,不會產生地基的沉降或塌方。

3．防滲性能好。

4．對周邊地基無擾動。

5．適用于多種地基,從軟弱的沖積層到中硬的地層,密實的砂卵石、軟質巖石、硬質巖石等所有的地基施工。

3 地下連續墻結構計算方法

地下連續墻的內力與變形計算,其合理模型是考慮結構－土－支點三者共同作用的空間分析,可采用單位寬度的平面問題計算。當嵌固深度合理,具有試驗數據或當地經驗確定彈性支點剛度時,用彈性支點法確定地下連續墻的內力及變形較為合理。

3．1 地下連續墻的計算:

(1)荷載為外側水平荷載的標準值

(4)支點的水平剛度系數

(5)土的水平抗力系數的比例系數m

開挖面以下土的水平抗力系數的比例系數m應根據單樁水平荷載試驗結果按下式計算

當無試驗或缺少當地經驗時,第i層水平抗力系數的比例系數mi可按下列經驗公式計算

3．2 地下連續墻內力計算:

4 實例分析

國內某發電廠的總裝機容量為4x30MW,將分兩個階段進行建設。一期循環水泵房位于珠江沿岸,距海岸70m,規劃面積為25mX36m,泵房頂部為結構的幀。泵房地下室開挖深度為13m,周圍地下室墻采用連續地下墻結構(槽型截面),墻體厚度深度為800mm,總壁深為19．0m,樁腿進入高度為21．5m。膜片地下壁的內力是使用彈性支點法計算的。計算結果和測量結果如圖4－1．

圖4－1 開挖至各高程時墻體體彎矩分布圖

從圖中可以看出,1)每次開挖后,通過彈性支點法計算出的最大彎矩值接近于實測值,計算值安全。2)彈性支點法彎矩的變化規律與實測值比較接近,最大彎矩值的位置位于開挖面的下方。

5 結語

地下連續墻是一項經過半個多世紀以來不斷實踐、改進的一項相當成熟的施工方法。它源起于水電行業的防滲墻用途,現已廣泛應用于城市建設中的深基坑防滲支護、地下構筑物和建物基礎等領域。

地下連續墻的發展已不再是簡單的防滲、支護等單一功能,而是朝著集承重(永久建筑的一部分)、檔土和防滲三位一體的“三合一”地下連續墻方向發展。而且,地下連續墻是一種非常適合進行“逆做法”施工的一種結構。