四川雅安地下连续墙基础概述

图7-1日本明石海峡大桥1A号锚墩地连墙基础结构示意图(尺寸单位:m)

图7-1日本明石海峡大桥1A号锚墩地连墙基础结构示意图(尺寸单位:m)

其具体做法是:

(1)用地连墙构成直径为85.0m的圆形井筒,将其视为挡土墙。

(2)以深抽水降低筒内水位,挖除筒内土体。

(3)挖土时采用逆砌做法砌成侧墙以加固地连墙,挖到基底后以素混凝土填充井筒。地连墙施工快速、工效高、成本低,适用广泛。施工深度已由开始的20m左右发展至今120~170m。由于强大的刚性和与地基土密着性好的特性,非常适于大跨桥梁基础应用。

地连墙引入中国也较早,在20世纪50年代末,地连墙应用于北京密云水库白河主坝,主要用做防渗墙,之后在国内开始用于工业与民用建筑、水利水电工程、铁路等部门,主要是为施工时承受水平荷载的挡土或防水防渗等作用。近年来,建筑、地铁等部门逐渐把地连墙用作高层建筑的地下室、地下停车场结构等,并承担部分或全部建筑物的竖向荷载。20世纪90年代,修建广州虎门大桥,该桥位于广州东南约42km的珠江出海口附近,主航道悬索桥跨度888m,经反复研究分析,确定虎门大桥西锚碳采用圆形地连墙基础方案,这是该种基础形式在中国第一座特大桥的应用。工程首先建成地连墙,用其防水挡土,挖基至底填混凝土筑成基础,获得良好成果。以后武汉阳逻长江大桥南锚碗、广州珠江黄浦大桥等都是采用地连墙基础。润扬长江大桥于21世纪初开始修建,2005年建成,也采用了地连墙锚碗基础(图7-2)。

图7-2润扬大桥北锚碗地连墙基础立面图(尺寸单位:cm)

图7-2润扬大桥北锚碗地连墙基础立面图(尺寸单位:cm)

润扬大桥悬索桥北锚碗基础距长江大堤仅70m,基岩风化严重,裂隙发育,锚区内断裂带、破碎带分布广泛,岩面起伏大。以淤泥质亚黏土和粉细砂为主的覆盖层厚度约50m,地下水位高。在如此复杂的地质水文条件下,北锚碰要承受主缆传递的约680000kN的拉力,基础结构形式的选取是关键。通过带案招标,由专家评审选取了有利于施工和结构受力的矩形地连墙基础。基础平面尺寸69m×51m,开挖深度达50m,而作为支挡防渗结构的地连墙体仅厚1.2m。共分42幅槽段施工,其中,A型槽段4个,B型槽段16个,C型槽段8个,D型槽段12个,E型槽段2个(图7-3)。深基坑开挖过程中,最后用12道钢筋混凝土内支撑,其支撑节点处为16根1.2m和16根0.6m钢管混凝土立柱共同构成地连墙的围护结构。

通过以上工程实例可知,应用于桥梁基础的地连墙,其平面形式一般多为闭合断面,划分为先钻墙段和后钻墙段(也称为墙桩),利用构造接头,将地连墙的墙段连接成一个外形为矩形、多边形或圆环形,其内部可分为一个或多个空格的整体结构。

地连墙完全用作桥梁基础结构在国外特别是日本应用广泛,在国内尚处于探索研究阶段,但发展潜力很大。与高层建筑和地铁相比,水文地质条件复杂,地连墙支护结构设计要综合考

虑桥位处工程地质与水文地质、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境要求和使用年限等因素,力求使地连墙支护结构设计安全、经济、合理,同时作为基础结构设计应按不同设计状况,分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。

图7-3润扬大桥北锚碗地连墙槽段划分构造图(尺寸单位:mm)

图7-3润扬大桥北锚碗地连墙槽段划分构造图(尺寸单位:mm)

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