项目概述

在嵌入式挡土墙设计和施工领域，传统的挡土墙约束方法（例如支撑、拉锚固）已经很成熟。然而，近年来，工程师们不得不处理一些项目，在这些项目中，传统的支撑和拉锚的应用受到场地限制的限制。这促使许多工程师专注于开发和应用替代方法来约束嵌入式挡土墙。

项目概述

以下案例研究基于下面链接的论文。本文讨论了两个都使用 Oasys 软件的站点，但本案例研究将重点关注位于爱尔兰共和国的其中一个站点。

案例研究重点关注 Van Elle 对连续桩挡土墙的设计、建造和监测。场地限制导致了罕见的替代墙体约束方法的创新和应用。概述了深基坑支撑系统的设计、建造和性能监测的细节。设计预测与监测性能进行了比较。

拟议的发展和限制

该项目以升级爱尔兰都柏林港的滚装船 (Ro-Ro) 坡道为中心，是都柏林港务局正在进行的重建计划的一部分。计划建造一个新的滚装船浮动坡道，以满足进入都柏林的不同宽度的邮轮的需求。Van Elle Limited 被任命为该项目的专业岩土工程承包商。专业岩土工程的范围包括设计和建造高达 7m 的连续桩墙，以适应拟议的连接跨度桥，以及重载基础桩，以支撑新堤座的压缩、拉伸、弯矩和横向载荷。

所有墙段最初都要求设计为临时和永久条件下的独立悬臂。然而，在 6-7 米的挖掘区域，由于 11 米深处已有沉箱墙基，因此悬臂式解决方案不适用，因此，这一段墙必须采用永久性约束。无法使用拉锚，因为现有的地下服务涵洞位于墙线后方 3 米处，而锚固装置的进入也是一个问题。临时支撑/支撑也不是一种选择，因为必须最大限度地利用墙前的工作空间，而拟议的方案不允许在墙前建造任何形式的永久性约束结构。

Oasys 如何证明其价值

为了克服这些限制，开发了一种替代解决方案。该解决方案涉及同时挖掘相邻墙的两侧至 6m-7m 深度，并在墙后建造一个 2.5m 宽的混凝土配重结构。

建造配重结构是为了执行两个主要功能；

• 为相邻桩墙提供额外的重力支撑/恢复力矩；

• 为地层水平以上的桩墙提供额外的刚度/抗弯刚度。

分析

整体稳定性分析

在整体稳定性分析中，采用了极限状态法，使用分解后的土壤参数和负载来估计墙体整体稳定性所需的嵌入深度。

此分析使用 Oasys STAWAL 岩土极限平衡建模软件（现已纳入 Oasys Frew）完成。分析显示所需桩长为 11.5 米，这相当于最低嵌入地层水平以下 4.5 米。

适用性分析

在适用性分析中，未考虑附加荷载和土壤用于估计桩墙的横向挠度以及墙上的弯矩和剪切力。此分析是使用“Oasys FREW”伪有限元建模软件完成的。“Oasys FREW”计算机输出曲线显示了各个施工阶段的横向挠度、弯矩和剪切力。预计临时条件下的最大横向墙挠度为 22 毫米。

与监测数据比较

结果还显示，这些阶段的预测墙体挠度高于测量的挠度；测量的挠度通常为估计值的 27%-38%。在设计阶段，湿混凝土被建模为具有有效应力参数的松散无粘性材料。然而，使用的快速硬化水泥可能使混凝土表现为不排水的粘性材料，从而将主动压力显着降低到远低于设计估算的值。

施工

现场采用分析中概述的施工顺序。

开挖和建造配重结构后，在连续桩墙前建造永久性钢筋混凝土墙，并配备相关排水系统。图中显示了施工期间的连续桩墙和完工后的墙。

由于硬砂粘土层水位在 4 米深处，渗透性低，因此开挖期间几乎不需要控制地下水。此外，施工期间静态地下水位保持相对恒定。

参考文献

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