基于雅申理论地下连续墙与岩溶侧壁稳定性分析

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S2.028

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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (S2): 225-233.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S2.028

基于雅申理论地下连续墙与岩溶侧壁稳定性分析

檀俊坤1，乔世范1, *，蔡子勇1，赵勇2，张细宝3，向南3

（1. 中南大学土木工程学院，湖南长沙〓410075； 2. 中铁南方投资集团有限公司，广东深圳〓518052； 3. 中铁五局集团电务工程有限责任公司，湖南长沙〓410000）

出版日期:2022-12-30 发布日期:2023-03-24
作者简介:檀俊坤（1989—），男，河南濮阳人，2018年毕业于河南理工大学，岩土工程专业，博士，工程师，主要从事隧道及地下空间、岩土工程相关研究工作。Email： tanjunkunde@126.com。 *通信作者：乔世范， Email： qiaosf@csu.edu.cn。

Stability Analysis of Underground Diaphragm Wall and Karst Sidewall Based on Janssen Theory

TAN Junkun1, QIAO Shifan1, CAI Ziyong1, ZHAO Yong2, ZHANG Xibao3, XIANG Nan3

(1.School of Civil Engineering,Central South University,Changsha 410075,Hunan,China;2.China Railway Southern Investment Group Co.,Ltd.,Shenzhen 518052,Guangdong,China;3.The Electricity Engineering Co.,Ltd. under CREC No.5 Group, Changsha 410000,Hunan,China)

Online:2022-12-30 Published:2023-03-24

摘要/Abstract

摘要： 为解决岩溶区混凝土灌注阶段地下连续墙与溶洞间岩层稳定性问题，对现浇混凝土地下连续墙受力形式进行分析，基于雅申理论建立现浇混凝土非线性侧向压力计算理论模型，推导现浇混凝土侧向压力计算公式，并对侧向压力影响因素进行简单分析；在现浇混凝土非线性侧向压力计算公式基础上，进行溶洞侧壁荷载局部线性化处理，提出局部线性计算安全系数的确定方法，获得现浇地下连续墙侧部岩溶最大弯矩及溶洞侧壁最小安全厚度的计算方法，依此进行地下连续墙溶洞侧壁稳定性分析；通过典型工程数据进行影响因素的分析，揭示岩溶侧壁最小安全厚度随溶洞形态的竖向跨度、岩石抗拉强度、埋深、混凝土坍落度及浇筑时长的变化规律，确定地下连续墙侧部岩溶稳定性分析的基本原则；研究结果表明：溶洞侧壁最小安全厚度随埋深、跨度及混凝土坍落度增大而增大，随岩石抗拉强度及浇筑时长增大而减小，工程设计与稳定性评价时应基于勘测及施工数据分析岩层稳定性，以便于评价结果与实际情况更为贴切。

关键词: 基坑工程, 局部线性化, 安全厚度, 溶洞侧壁, 抗拉强度

Abstract: To guarantee the rock stability between the underground diaphragm wall and the karst cave during the concrete pouring stage in the karst area, the form of force on the castinplace concrete underground diaphragm wall is analyzed. In addition, the lateral pressure calculation formula of castinplace concrete is established based on Jassen theory. Then, the simple analysis of the lateral pressure influencing factors is presented. Moreover, on the basis of the nonlinear lateral pressure calculation equation for castinplace concrete, the local linearization of the sidewall load of the underground diaphragm wall is carried out and the determination method of the safety factor for the local linear calculation is proposed. A method for calculating the maximum bending moment of the castinplace underground diaphragm wall and the minimum safe thickness of the karst cave sidewall bending resistance is obtained. Accordingly, the stability analysis of the underground diaphragm wall and karst cave sidewall is carried out. Finally, the analysis of the influencing factors is carried out through typical engineering data, revealing the variation of the minimum safe thickness of the karst sidewall with the vertical span of the cavern form, rock tensile strength, burial depth, concrete slump, and casting time. The basic principles of karst stability analysis of the lateral part of the karst sidewall of the underground diaphragm wall are determined. The results of the study show that the minimum safe thickness of the karst sidewall increases with increasing burial depth, span, and concrete slump, and decreases with increasing rock tensile strength and casting time. Based on the survey and construction data, the stability of the rock formation should be analyzed during the engineering design and stability evaluation, so that the evaluation results can be more relevant to the actual situation.

Key words: foundation pit engineering, local linearization; safety thickness, karst sidewall, tensile strength

檀俊坤, 乔世范, 蔡子勇, 赵勇, 张细宝, 向南. 基于雅申理论地下连续墙与岩溶侧壁稳定性分析[J]. 隧道建设, 2022, 42(S2): 225-233.

TAN Junkun, QIAO Shifan, CAI Ziyong, ZHAO Yong, ZHANG Xibao, XIANG Nan. Stability Analysis of Underground Diaphragm Wall and Karst Sidewall Based on Janssen Theory[J]. Tunnel Construction, 2022, 42(S2): 225-233.

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基于雅申理论地下连续墙与岩溶侧壁稳定性分析

Stability Analysis of Underground Diaphragm Wall and Karst Sidewall Based on Janssen Theory

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