防渗墙版中现浇混凝土压力论文汉语翻译

1、防渗墙板中新拌混凝土压力和产生的变形Hermann Schad1, Pieter A. Vermeer2, Annette Lchler21德国斯图加特大学岩土系第5部门物质测试学院2德国斯图加特大学岩土工程勘察研究所1.简介提及由防渗墙支持的深层挖掘时,众所周知, 考虑施工过程的影响是非常重要的。在这些分析中，一个重要组成部分,是新拌混凝土压力的建模。出于这个原因,首先展示的是微观几何尺寸中的新拌混凝土的经验介绍。然后展示了新鲜混凝土在膜片墙中压力的标准的边界条件和测量。最后,新的测量在鹿特丹得到普遍解释和广泛讨论。到目前为止, 经数值计算的工程施工过程模拟，产生了一些影响，导致只有极少有用

2、信息存在。出于这个原因,防渗墙板的安装过程是在鹿特丹经有三维有限元分析模拟过的。三个板的施工工艺，即开挖和凝固过程，进行了数值模拟。数据的展示和新混凝土压力是基于现场地下防渗面板测量记录的。关于五块隔膜墙板，大量的监控程序在鹿特丹展开,还包括孔隙水和地表压力的测量值，以及垂直和水平变形。最后,将数值计算结果与原测量值进行了比较。2.现浇混凝土压力2.1 混凝土防渗隔膜墙开挖期间的土壤是由膨润土支撑的。安装后的加固,取而代之的是混凝土浆。混凝土的混合控制在DIN EN 1538和DIN 1045-2之间(水下混凝土5.3.4章节)。最大浓度的混凝土是由这些混合物制成。粉煤灰在附着力和矩形混凝土状

3、态上有积极作用。对大型结构,它是一个用来结合以下物质的概念，即粉煤灰与CEM-I和CEM-II或者CEM-III(低水泥浓度的)而非CEM-III(Schiel,1997)。此外, 粉煤灰的含量较高可改善抗硫酸盐和氯化物(Schiel,2001)。防渗墙在最终构造的过程中很重要。所有这些较高含量的粉煤灰的积极效果能也有利于混合物隔膜墙。2.2 在微观几何学上新拌混凝土结构压力的经验在文献中，人只能找到基于测量值的新拌混凝土压力近似值。研究分析方法没有得到改进。水压静态新拌混凝土是依据例如凝固速度、铺设时的混凝土温度、混合性能,粘结材料(Specht,1981)。最大的压力值是新拌混凝土静压力,

4、因此混凝土被假定为流体(重度= 25kN / m)。通过自压缩混凝土，用全静态水压现浇混凝土来设计构筑物。最近，许多实验室已经进行多次测试，平均而言，93%的现浇混凝土压力是测量过的，与倾倒的不同，Staiger也提到，现浇混凝土压力的价值在于与摇溶现象的接合。混凝土压力以及压力减少量近似值是由增强的摇溶现象来加速的。Assaad(2003) 和Vanhove(2004)等人展示了最初侧压力的峰值，以及不同的SCC混合物。而且，后来的滴剂也是明显不同，这取决于混合物和摇溶现象额水平。压力下降的原因，在于SCC和模版的摩擦力，这是在Vanhove等人的试验中得出来的。2.3 地应力测量关于防渗墙

5、版中现浇混凝土的压力Lings等人计算了隔水墙板中现浇混凝土压力的三个现场测量值。表1中，最高的现浇混凝土压力值出现在剑桥的Lion Yard、奥斯陆的Telefonhust以及塞尔维亚的地铁。剑桥的Lion Yard的墙体有0.6m厚，约17m深，5m长。嵌板挖掘工作在坚硬以及非常坚硬的泥灰质粘土中。在最后凝固时，假定一个大约5m的临界深度。在奥斯陆的防渗墙的几何学性质与剑桥的相近，防渗墙有20m深，1m厚，长度均匀。凝固后粘土中的临界深度可以假定为6m。第三个测量是在塞尔维亚的，有34m深的防渗墙结构中进行的。这些34m长，0.8m厚的嵌板在-25m以下与松软的泥灰相连。表土层是沙泥与碎石

6、，临界深度可以设置为10m。对于那些所有的，都可以定义一个线性的最大压力值（见表1）一直到临界深度，包膜可以由流体力学中现浇混凝土压力值来定义。在这个深度内，压力值和深度随着泥浆线的斜率而增大，这个现象出现在CIRIA108关于水下凝固的报告中。这个过程与防渗墙板中膨润土下铺设的混凝土类似。基于Lings等人的结论和建议，实践中，1/3墙深处有临界深度的压力图表能应用与分析之中。2.4 防渗墙板中现浇混凝土压力值的最新数据德国斯图加特的Ed. Zblin股份公司在鹿特丹得到了新的现浇混凝土压力的测量值。一项在荷兰的铁路工程在鹿特丹开始动工。该工程有两个单独的轨道管，即所谓的“Statenweg

7、trac”。对于“Blijdorp”站点，发掘工作正在计划进行中。定位墙由带有支柱翼的防渗墙板组成，沿着5个嵌板，一个大范围的监控程序已经就绪。防渗墙以及发掘工作的整个施工进度中，都会控制测量值。表2展示了“Blijdorp”站点的地质横截面，该站点已经安装了监控程序的仪表。防渗墙板有41m深，1.2m宽以及8m的平均长度。为保证发掘工作，在四个不同深度分别做了支柱设置。第三第四支柱移除后安装第五支柱。在表3中，很多细节中显示了检查的规划。两个面板（91和92点）之间的泥浆与现浇混凝土的温度和压力值都进行了测量。在bc轴线（分别在34板之前36）之间，在不同深度处的位移和压力值都有记录（939

8、6点）。轴线a中，8个传感器安置于竖向间隔5m，最深处40m处。压力传感器和整体温度传感器安置于一个金属管上（直径200mm）并在凝固迁安置在一个加固的套筒中，表4左侧显示了选定深度处现浇混凝土压力在最初20h内的发展情况。第一个值代表了相应深度处泥浆最初的液态静压力值。一旦混凝土经过传感器，根据混凝土标号，压力值就会上升。在最深处的亚敏元件记录了压力的最大值。传感器安置偏高，先是最大压力值会有时间延迟。凝固后12h压力开始降低（水化过程）。15h后，压力再次达到静态泥浆压力的初值水平。混凝土的浇筑会中断，这种现象在NAP一线和10m处的压敏元件是显而易见的，并附带其停滞期。继这个突变之后，一

9、个能力的损失导致2.5h的数据缺失。因此这个阶段没有数据标绘出来。最初20h内，平均最大值在压力方面，是102kN/m。这个测量出的最大值取决于凝固的速率。现浇混凝土压力值随它的沉降走势而减小，并随混你图标号而增加，基于此事实，最终压力值取决于浇筑的速率。高速率产生更大的现浇混凝土的最大压力值。这种现象的原因在于，混凝土标号的迅速上升，以及初期混泥土凝固产生的微小影响。另一方面，当混泥土标号增加更慢时，凝固的低速率会更显著地影响沉落走势。因此，最高现浇混凝土压力值会变得更小。如图4，右侧图表中，34和36板间（91和92点）最大混凝土压力值是标绘的相对深度。同时新拌混凝土静水泥浆/压力画在参考

10、线旁。两个面板之间实测压力最高值都可以描述为有设计压力的包膜。这条线可以由一个流体静压混凝土临界高度值定义出来,此后可由泥浆静压力梯度来定义。关于新拌混凝土的分析更多细节问题, 详见Lchler等人报告 (2006)。选择的设计压力包膜形状与Lings等人所提供的类似。唯一的差别是选定的临界高度约8.5米。假设:临界高度为三分之一的沟深度,这将达12米。根据Lings等人的著作，笔者同意使用一个多段线的包膜。但是没有在结论中对临界高度做出解释。高度不能被修正。因此,倾倒速度是个适当的条件。根据建筑施工操作过程中实用的倾倒速率，我们可以说临界高度是五分之一到三分之一的槽壁高度。图4。在新拌混凝土

11、面板压力34(左)和最大价值观的新拌混凝土面板与面板压力34 36(右)3个案研究在鹿特丹，那三个连续墙面板的安装过程是三维有限元分析进行模拟的。该项目的监控程序在章节2.4中以及有所描述。,在这个章节中，数值计算的结果与原位测量的数据进行了比较。在三维有限元模拟中，是以面板32到34的开挖和凝固为模型的。 考虑到数据的对称，三维区域是30米宽，60米深，38.6米长，以及包括约45300个基础的网格。欲知详情,见Lachler等人作品(2007)。地下水水位位于地表以下2.75米。全层都利用HS-Small模型建模(奔驰,2007),这是一种弹塑性模型, 在非常小的应变方面，其占材料硬化特性

12、与土壤的非线性行为一样。HS-Small模型包含Kondner 和Zelasko提出的概念 (双曲硬化法)，Ohde或Janbu（依赖压力的硬度)摩尔和库仑(破坏准则)，Hardin和Drnevich(小应变刚度)。假定砂层是排水的。假设不排水的行为是对软垫而言(2b，3a，4a和6 a)。土壤参数在表1中有显示。在36个计算阶段都进行了分析。在第一阶段的引导墙得安装。然后,32号板的开挖工作是单阶段进行的,紧接着是32号板的凝固的一个阶段。四期由开挖33号面板。在接下来的阶段中,33号板的凝固以及34号板的开挖和凝固是逐步模拟的(在10.4m步骤中)。由于在先前的分析中，泥浆和混凝土的压力都

13、是作为表面负载建模的。对泥浆而言， 11或12kN/m3的密度是实用的,对新拌混凝土而言， 24 kN/m3的密度可取。泥浆的这两个价值可以由泥浆的分离来解释,那是开挖后现场进行的。因此,在分析中，开挖后以及浆料凝固前，泥浆的密度会降低。流体静力学的新鲜混凝土临界高度为8米，相当于测量值的8.5米(见2.4章节)。新鲜混凝土的压力定义为多段线，这部分之前都有描述。图5显示了分析结果。在这里, 开挖和凝固后93点土体的水平移动进行了直接比较。负位移表示在土壤部分，正位移在沟渠中。当看到开挖后实测的水平位移(图5,左图) 时，很明显，在较低层的数据与计算结果见，有一个很好的吻合。在上面的软层(2b，3a，4a)和填充中，数据和计算数据间有一个小差距。在这里，结果显示位移约2毫米。然而,这样当注意到测倾计的测量精度，46米长的范围内的几个微米还算是很好的吻合的。在右图中，我们能看到泥煤层中一个由新拌混凝土压力引起的很大的塑性变形。凝固的影响可以定性的认为与测量以及计算结果是相同的。4结论新拌混凝土的实测数据显示与现有的的测量