內容簡介
《地下連續牆橋樑基礎承載機理》封面本書通過室內模型試驗研究、數值模擬分析和理論研究，對矩形閉合型地下連續牆橋樑基礎(以下簡稱閉合牆基礎)在豎向、水平向及斜向荷載作用下的承載特性、荷載傳遞機理及負摩阻力作用機理等內容進行了深入系統的研究，建立了閉合牆基礎承載機理的理論，提出了內側摩阻力、負摩阻力及豎向位移和承載力等計算方法，發展和完善了閉合牆基礎的計算理論，為閉合牆基礎的工程設計、施工提供了科學依據。
目錄
序
前言
第1章 緒論
1.1 矩形閉合型地下連續牆橋樑基礎的技術特點
1.2 閉合牆基礎在我國橋樑工程中的套用前景
1.3地下連續牆基礎的發展和研究現狀
1.4 本書的主要內容
參考文獻
第2章 閉合牆基礎豎向荷載模型試驗
2.1 模型試驗概況
2.2 模型試驗數據處理
2.3 閉合牆基礎豎向荷載模型試驗結果分析
2.4 本章 小結
參考文獻
第3章 考慮土芯作用的閉合牆基礎豎向承載性狀分析
3.1 引言
3.2 閉合牆基礎數值分析模型的建立
3.3 豎向荷載作用下閉合牆基礎承載性狀分析
3.4 閉合牆基礎內土芯承載性狀分析
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 閉合牆基礎水平承載性狀分析
4.1 引言
4.2數值計算模型及基本參數
4.3 基本算例分析
4.4 閉合牆基礎水平屈服強度的方向性分析
4.5 牆身截面尺寸對其水平承載性狀的影響分析
4.6 牆深對閉合牆基礎水平承載性狀的影響分析
4.7 水平荷載作用下閉合牆基礎的破壞機理
4.8 本章小結
參考文獻
第5章 斜向荷載作用下閉合牆基礎的受力分析
5.1 引言
5.2 斜向荷載作用下閉合牆基礎的承載特性
5.3 斜向荷載作用下閉合牆基礎的承載能力和位移
5.4 豎向荷載對一定水平荷載作用下閉合牆基礎承載性狀的影響分析
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 閉合牆基礎的負摩阻力問題
6.1 閉合牆基礎在黃土地區的套用前景
6.2 黃土的工程特性
6.3 閉合牆基礎負摩阻力問題的提出
6.4 樁基礎負摩阻力問題的國內外研究現狀
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 閉合牆基礎負摩阻力模型試驗及結果分析
7.1 試驗概況
7.2 試驗結果分析
7.3 閉合牆基礎負摩阻力模型試驗結論
7.4 本章小結
參考文獻
第8章 黃土自重遣陷變形的數值模擬
8.1 閉合牆基礎負摩阻力數值分析的關鍵問題
8.2 黃土自重濕陷變形數值模擬的幾種方法及其不足
8.3 黃土濕陷的原因和機理
8.4 黃土的濕陷變形特徵
8.5 濕陷性黃土的物理力學性質
8.6 模量折減法
8.7 模量折減法與力水等效法的比較
8.8 蒲城電廠現場大面積浸水試驗數值模擬分析
8.9 亞塞拜然現場大面積浸水試驗數值模擬分析
8.10 本章小結
參考文獻
第9章 閉合牆基礎負摩阻力數值分析
9.1 接觸面單元參數選取
9.2 基於模量折減法的樁墓礎負摩阻力數值模擬
9.3 多層地基中方形閉合牆基礎負摩阻力作用性狀
9.4 多層地基中矩形閉合牆基礎負摩阻力作用性狀
9.5 本章小結
參考文獻
第10章 閉合牆基礎負摩阻力計算初探
10.1 閉合牆基礎負摩阻力計算
10.2 考慮負摩阻力時的閉合牆基礎豎向容許承載力計算
10.3 負摩阻力作用下閉合牆基礎沉降計算
10.4 算例分析
10.5 本章小結
參考文獻
文摘
第1章 緒論
1.1 矩形閉合型地下連續牆橋樑基礎的技術特點
在地下挖一段狹長的深槽，在槽內吊放入鋼筋籠，澆灌混凝土，築成一段鋼筋混凝土牆段，最後把這些牆段逐一連線起來形成的一道連續的地下牆壁，就是地下連續牆[1]。地下連續牆在歐美國家被稱為“混凝土地下牆”[2～4]（concretedia唱phragmwall）或“泥漿牆”[5～7]（slurrywall）；在日本被稱為“地下連續壁”[8]、“地中
連續壁”[9]或“連續地中壁”[10]；在我國則被稱為“地下連續牆”或“地下防滲牆”[11]。
所謂矩形閉合型地下連續牆橋樑基礎（以下簡稱閉合牆基礎）就是相鄰的地下連續牆牆體採用剛性接頭連線，形成平面閉合的矩形框架並設定頂板（承台）的基礎形式[12]，如圖1.1所示。
圖1.1 閉合牆基礎的構造形式
作為一種新型的橋樑基礎[13，14]，閉合牆基礎具有以下特點[11，15，16]：（1）施工場地因地而宜，可用於場地窄小、鄰近有建築物的場地條件。
（2）施工噪聲低，振動小，對周圍環境影響較小。
（3）與沉井基礎比較，同一條件下，閉合牆基礎施工簡單、省工、省鋼材、造價低，承載力比沉井高許多。由於閉合牆基礎牆內外地基受擾動很小，直接開挖的基槽孔壁凸凹不平，混凝土與地基密實咬合，在外力的作用下，牆壁與地基之間的摩阻力（包括摩擦力和咬合力）很大，基礎能帶動四周比較大範圍地基土共同工作。
加之閉合牆內留有土芯，牆內也有摩阻力。因此，閉合牆基礎的摩阻力要比沉箱或沉井都大。
（4）與較大埋深（5m以上）的明挖基礎比較，閉合牆基礎開挖的土方量少2/3以上；節省混凝土1/3左右。在適當增大槽孔深度後，也有利於基礎抗洪水的沖刷，其效益十分明顯。
（5）與樁基礎比較，閉合牆基礎整體剛度大，水平承載力大，抗震能力強。因為樁在承台以下是一個個獨立受力的構件，而閉合牆始終為一個整體，閉合牆成為土中“骨架”並和基礎內外土體共同受力。剛度較大的閉合牆配筋少，比樁省鋼材，只是混凝土用量有時比樁基礎稍多。
由於採用機械化快速施工，這種基礎工效高、成本低、地基適用範圍廣、噪聲小，因此閉合牆基礎特別適用於城市密集地區的近距離施工項目，而強大的剛性和與地基密著性好的特性，也使得閉合牆基礎特別適用於大跨度橋樑[12，17～19]。
1.2 閉合牆基礎在我國橋樑工程中的套用前景
橋樑基礎是下部結構的主要組成部分之一，基礎的類型在一定程度上決定著橋樑的質量，橋樑基礎設計和施工質量是關係到橋樑質量的根本問題。作為一種新型的橋樑基礎，閉合牆以承載力高、剛度大、工程量小、造價低等優點，引起了眾多專家和學者的廣泛關注。據國內外有關資料介紹[20]，將規模較大的沉井工程改用閉合牆方案，不但可以降低造價25%～45%，而且在地面進行施工遠比沉井施工法要安全得多。不僅如此，相對於實體基礎和樁基礎，閉合牆基礎也有很強的優勢。
目前，就國外而言，地下連續牆作為大跨度橋樑深基礎的工程實例已不少見，尤其在日本得到了工程界的高度重視和開發套用。日本國鐵將該類型基礎列為重要的研究課題[21]。迄今為止，日本已在20餘座橋樑的100多個橋樑基礎中採用了閉合牆基礎[20，22，23]。
（2）考慮土芯作用的閉合牆基礎豎向承載性狀分析。利用有限差分程式，通過數值模擬計算，對閉合牆基礎的豎向承載性狀及其影響因素進行了研究，並對土芯的承載特性及其受力變形性狀進行了探討分析。
（3）閉合牆基礎水平承載性狀分析。通過數值模擬計算，分析了水平荷載下閉合牆基礎的變位、牆身彎矩、剪力、牆側摩阻力及牆側土抗力的變化規律，並對不同牆身截面尺寸及牆深時的閉合牆基礎水平承載性狀進行了探討，對同一截面形狀閉合牆基礎在不同載入方向作用下的水平屈服強度特性進行了分析。
（4）斜向荷載作用下閉合牆基礎的受力分析。採用有限差分程式進行數值模擬計算，對均質地基土中斜向荷載作用下閉合牆基礎的承載特性進行了研究。
（5）閉合牆基礎的負摩阻力模型試驗研究。通過單片牆與閉合牆的室內浸水模型試驗，研究了閉合牆基礎負摩阻力的作用機理及浸水後閉合牆基礎的豎向承載性狀。
（6）黃土自重濕陷變形的數值模擬。對於自重濕陷性黃土地基中基礎結構的負摩阻力問題，如何模擬因黃土自重濕陷引起的地基沉降是負摩阻力數值模擬的前提和關鍵。本書總結了當前黃土自重濕陷數值模擬方法中存在的缺憾與不足，從黃土濕陷的機理、黃土濕陷變形的特徵及濕陷性黃土的物理力學性質出發，提出了一種模擬黃土濕陷變形的簡便合理的新方法——模量折減法。
（7）閉合牆基礎負摩阻力數值分析。分別建立了多層地基中不同截面尺寸的方形閉合牆和矩形閉合牆數值模型，採用模量折減法對閉合牆基礎負摩阻力問題進行了數值模擬分析，研究了多層地基中牆周土層逐步發生濕陷的情況下，不同截面尺寸的方形閉合牆和矩形閉合牆基礎的豎向承載性狀及負摩阻力的發揮發展規律，探討了方形閉合牆與矩形閉合牆基礎豎向承載力發揮的異同點。
（8）閉合牆基礎負摩阻力計算。通過理論分析，提出了閉合牆基礎負摩阻力與下拉荷載的計算方法——拋物線法；提出了考慮負摩阻力的閉合牆基礎容許承載力計算方法；基於荷載傳遞法和剪下位移法，提出了負摩阻力作用下閉合牆基礎沉降計算的一種疊代方法。
