[发明专利]地下连续墙槽壁局部稳定性及泥浆容重确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑工程技术领域的方法，具体是一种地下连续墙槽壁局部稳定性及泥浆容重确定方法。

背景技术

地下连续墙施工方法，就是利用成槽机械，采用泥浆进行护壁，向地下钻挖具有一定长度和深度的沟槽，然后在槽段内放入预制的钢筋笼，灌注水下砼筑成一段钢筋砼墙段，并逐段连接起来形成一道连续封闭的地下墙体。地下连续墙由于其整体性好、墙体刚度大，支护结构变形较小；墙身具有良好的抗渗能力；可作为地下结构外墙；可用于多种地质条件下施工等诸多特点，是基坑围护工程中普遍使用的围护型式。在地下连续墙成槽施工全过程中泥浆需始终充满槽段，起着液体支撑、保持槽壁土体的稳定等作用，使墙体在筑成之前不会出现槽壁坍塌的危险。

经对现有国内外技术文献的检索，徐殿祥在《中国土木工程学会第三届年会论文集》1986，No11，pp.12-16上发表的“论地下连续墙施工中槽壁稳定与泥浆”，研究了泥浆、地下水、土压力三者的相互作用，通过力的平衡，分析了槽壁的整体稳定性。刘建航、侯学渊主编的《基坑工程手册》(1997)，介绍了抛物线圆柱体法、梅耶霍夫经验公式法以及非粘性土的经验公式法。抛物线圆柱体法是利用极限平衡方法，假设滑动体为抛物线圆柱体，通过力的平衡，得出槽壁的安全系数。梅耶霍夫经验公式法是根据现场试验获得的公式。以上三种方法都是整体失稳模式。

Filz G M，等，在《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》2004，No130(9)，pp.915-921上发表的“Stability of long trenches in sand supported by bentonite-water slurry”，该文介绍了用槽壁面上(竖向)土粒间的摩擦力与土粒有效容重的比值来定义局部失稳的方法，也是通过力的平衡建立起来的公式。

在进一步文献的检索中，尚没发现类似本发明的方法来解决地下连续墙成槽过程中槽壁局部稳定性及泥浆容重确定方法的文献。

发明内容

本发明针对现有槽壁局部稳定性及泥浆容重确定方法中存在的不足，提出了一种地下连续墙槽壁局部稳定性及泥浆容重确定方法。该方法具有确定精度高和分析效率高等优点，大大提高的了确定地下连续墙成槽施工中槽壁局部稳定性及泥浆容重的精度和效率，具有较强的实用性。

本发明通过以下技术方案实现的，

本发明包括以下步骤：

第一步，充分收集工作区已有地质资料，掌握场地土质情况，确定土质的粘聚力c、内摩擦角容重γ、每层土体的厚度h′_n；

第二步，确定泥浆的容重γ_w，每层土体到泥浆表面的距离h_n；

第三步，把各参数代入到槽壁局部失稳安全系数公式；

第四步，根据安全系数的大小，判断槽壁的局部稳定性，如果安全系数小于1，调整泥浆容重，直至槽壁局部安全系数大于1。

二、一种地下连续墙成槽过程中槽壁局部稳定性的确定方法，其特征是通过地质资料以及试验资料，确定工作区的土体参数，通过施工方案，确定槽段及泥浆参数，通过确定公式以及确定方法，求出地下连续墙成槽过程中槽壁局部失稳安全系数，并作出槽壁局部稳定性的判断。

所述的地质资料，充分收集工作区地质资料，分析资料的可利用程度，重点对钻孔资料进行分类整理和分析研究，重视对钻孔资料的分层和岩性描述研究。

所述的土体参数，通过取样试验或原位试验，测定出土的内摩擦角和粘聚力c，通过环刀法等测定土容重试验，测定出土的容重γ，根据工作区地质资料，确定每层土体的厚度h′_n。

所述的成槽参数，根据制定的连续墙施工方案，确定泥浆的容重γ_w，每层土体到泥浆表面的距离h_n。

所述的确定公式，为下面确定各层土体安全系数F_n的公式

式中：c——土的粘聚力(kPa)；

——土的内摩擦角(度)；

γ——土体的容重(kN/m³)；

γ_w——泥浆的容重(kN/m³)；

h′_n——第n层土体厚度(m)；

h_n——第n层土到泥浆面的距离(m)；

以及相邻多层土体参数求解公式