3. 1 筒形地下连续墙围护结构内力变形特点
为了研究筒形地下连续墙结构的内力变形特点，下面对开挖深度为27.3m、直径为16m浦钢旋流池地下连续墙结构的监测结果进行分析。该工程中，地下连续墙的深度为42m，壁厚800mm。开挖至坑底时得到的地下连续墙的侧向变形如图3所示。开挖过程中的部分钢筋应力监测点的监测结果如图4所示。
从图3给出的地下连续墙侧向位移监测资料上看，浦钢旋流基坑在开挖过程中基坑地下连续墙围护结构发生的最大侧向变形约为25mm。连续墙变形呈扁平锅底形。总体上讲，地下连续墙的侧向变形并不大。
从图4监测得到的地下连续墙的钢筋应力可以看出，随着开挖的进行，钢筋应力有逐渐增大的趋势，但是总的量值并不大，最大值出现在12月底开挖至坑底的时候，接近10Mpa，远远小于其屈服强度300Mpa。从钢筋应力的监测结果也可以看出，由于拱形效应，开挖过程中地下连续墙筒形结构的弯矩并不大。
图3 地下连续墙筒形结构侧向变形
Fig.3 Measured lateral displacement of the circular diagram wall
图4 地下连续墙筒形结构不同深度处钢筋应力变化曲线
Fig.4 Measured stresses of steel at different depth of the circular diagram wall
可以看出，由于地下连续墙结构依靠各幅连续墙的相互咬合作用，形成一个完整的筒形结构，因此在基坑开挖过程中，该类围护结构的内力变形特点为：
1) 由于圆形结构的拱形效应，地下连续墙结构内力以环向压应力为主，剪力和弯矩均很小，呈典型的受压结构[5]。地下连续墙环向压力的大小主要与旋流池的直径有关，直径越大，环向轴力也越大，详见图5所示。本范文由范文同学网(www.lunwentongxue.com)整理，更多范文，请点范文格式范文查看
图5 地下连续墙筒形结构受力模式(平面)
Fig.5 The bearing mode of the circular diaphragm wall (planar graph)
2) 圆形基坑变形主要是由环向受压变形、槽段泥浆压缩以及不对称荷载等因素构成。环向受压变形的大小主要与旋流池的直径有关；根据日本经验，槽段之间残留泥浆约3mm厚。根据前面分析，圆形地下连续墙是受压结构，随开挖深度的增加，槽段在环向荷载作用下，槽段逐渐压缩，假设泥浆受压后由3mm减小到1 mm，则16个槽段的周长减少32mm，因此半径减少5.1mm。从已有的监测资料来看，采用地下连续墙筒形围护结构的总的最大侧向位移大部分不超过30mm。
3.2 灌注桩围护结构内力变形特点
图6 灌注桩排桩受力模式(平面)
Fig.6 The bearing mode of the boring cast-in-place pile (planar graph)
灌注桩之间是相互分离的，仅依靠压顶梁(或腰梁)连接，在基坑开挖过程中，该类围护结构内力变形特点为：
1) 灌注桩虽为圆筒形布置，但由于各灌注桩之间并未直接连接，因此并不能够形成拱形效应，为典型的受弯结构，内力以弯矩和剪力为主，灌注桩破坏往往为受弯破坏，具体详见图6所示。
2) 灌注桩结构的侧向变形的大小主要受内支撑(环梁)的控制，而与旋流池的直径无关。内支撑(环梁)纵向间距越小，支撑刚度越大，则灌注桩的侧向变形也越小。从已有监测结果来看，这种围护形式的最大侧向变形一般在100mm以上。
4结语
地下连续墙筒形结构与灌注桩结构的受力特点是完全不同的，旋流池逆作法施工工序需要结合其不同受力特点进行合理的制定，建议采用以下原则进行逆作法的施工工艺的制定：
1) 对于地下连续墙围护结构，由于结构安全度较大，侧向变形小，可对现有的逆作法施工工艺进行优化，具体采用何种施工工艺与地下连续墙的施工质量有关：如地下连续墙施工质量可靠，施工定位满足规范要求，各幅连接质量好，施工过程中未出现异常现象，则可采用旋流池顺做法施工；如地下连续墙施工质量难以保证，则采用逆作法施工工艺，但内衬分层数可适当减少。
2) 对于灌注桩围护结构，结构安全度小，侧向变形大，因此必须采用半逆作法的施工工艺，以保证开挖过程中围护结构的稳定性。内衬墙具体的分层数应该根据具体计算结果确定。
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