超深地连墙槽壁侧压力演变模式及其施工扰动分析

地连墙施工扰动的精细分析对预测基坑开挖的环境影响十分重要,尤其是超深基坑。因此,收集分析了某102 m超深地连墙施工过程中的泥浆压力和混凝土压力现场实测数据,总结了槽壁侧压力的演变规律和竖向分布模式,提出了混凝土浇筑过程中槽壁侧压力的三折线模型并验证。三折线模型可以再现槽壁侧压力先增大后减小的趋势,并可退化为双折线模型。最后采用三折线模型建立了精细化数值模型,模拟了百米地连墙的成槽开挖及混凝土浇筑过程,分析了连续墙施工对槽段周围土体应力与变形的影响,并将计算结果与双折线模型结果进行了对比。结果表明:超深地下连续墙施工会引起周围土体的应力重分布,其影响范围在沿槽段方向为1.6倍槽段长度,在垂直槽段方向为4.3倍槽段长度;土体应力重分布有沿竖向和水平向传递两种机制,且以水平向传递为主。在上海软土地区,地下连续墙混凝土的浇筑会对槽壁产生挤压作用,引起槽段体积增大,进而导致混凝土浇筑量的增大。

超深地下连续墙混凝土浇筑过程槽壁侧压力试验研究

采用气顶法压力采集系统进行现场试验,研究百米地下连续墙水下混凝土浇筑全过程槽壁侧压力的变化规律。基于实测数据,分析了混凝土浇筑过程侧压力变化的内在机理,提出了浇筑过程混凝土侧压力三阶段模型:流态增长阶段,塑性凝结阶段和硬化稳定阶段。基于三阶段模型,推导了混凝土浇筑过程侧压力F与浇筑时间t的分段线性拟合公式,考虑混凝土在不同埋深H下处于不同的硬化阶段,修正了混凝土浇筑完成后槽壁侧压力三折线分布公式。基于上述理论推导,归纳了混凝土浇筑过程槽壁侧压力的时空分布模型。