防滲墻版中現(xiàn)澆混凝土壓力論文漢語翻譯

1、防滲墻板中新拌混凝土壓力和產(chǎn)生的變形Hermann Schad1, Pieter A. Vermeer2, Annette Lchler21德國斯圖加特大學(xué)巖土系第5部門物質(zhì)測試學(xué)院2德國斯圖加特大學(xué)巖土工程勘察研究所1.簡介提及由防滲墻支持的深層挖掘時,眾所周知, 考慮施工過程的影響是非常重要的。在這些分析中，一個重要組成部分,是新拌混凝土壓力的建模。出于這個原因,首先展示的是微觀幾何尺寸中的新拌混凝土的經(jīng)驗介紹。然后展示了新鮮混凝土在膜片墻中壓力的標準的邊界條件和測量。最后,新的測量在鹿特丹得到普遍解釋和廣泛討論。到目前為止, 經(jīng)數(shù)值計算的工程施工過程模擬，產(chǎn)生了一些影響，導(dǎo)致只有極少有用

2、信息存在。出于這個原因,防滲墻板的安裝過程是在鹿特丹經(jīng)有三維有限元分析模擬過的。三個板的施工工藝，即開挖和凝固過程，進行了數(shù)值模擬。數(shù)據(jù)的展示和新混凝土壓力是基于現(xiàn)場地下防滲面板測量記錄的。關(guān)于五塊隔膜墻板，大量的監(jiān)控程序在鹿特丹展開,還包括孔隙水和地表壓力的測量值，以及垂直和水平變形。最后,將數(shù)值計算結(jié)果與原測量值進行了比較。2.現(xiàn)澆混凝土壓力2.1 混凝土防滲隔膜墻開挖期間的土壤是由膨潤土支撐的。安裝后的加固,取而代之的是混凝土漿?；炷恋幕旌峡刂圃贒IN EN 1538和DIN 1045-2之間(水下混凝土5.3.4章節(jié))。最大濃度的混凝土是由這些混合物制成。粉煤灰在附著力和矩形混凝土狀

3、態(tài)上有積極作用。對大型結(jié)構(gòu),它是一個用來結(jié)合以下物質(zhì)的概念，即粉煤灰與CEM-I和CEM-II或者CEM-III(低水泥濃度的)而非CEM-III(Schiel,1997)。此外, 粉煤灰的含量較高可改善抗硫酸鹽和氯化物(Schiel,2001)。防滲墻在最終構(gòu)造的過程中很重要。所有這些較高含量的粉煤灰的積極效果能也有利于混合物隔膜墻。2.2 在微觀幾何學(xué)上新拌混凝土結(jié)構(gòu)壓力的經(jīng)驗在文獻中，人只能找到基于測量值的新拌混凝土壓力近似值。研究分析方法沒有得到改進。水壓靜態(tài)新拌混凝土是依據(jù)例如凝固速度、鋪設(shè)時的混凝土溫度、混合性能,粘結(jié)材料(Specht,1981)。最大的壓力值是新拌混凝土靜壓力,

4、因此混凝土被假定為流體(重度= 25kN / m)。通過自壓縮混凝土，用全靜態(tài)水壓現(xiàn)澆混凝土來設(shè)計構(gòu)筑物。最近，許多實驗室已經(jīng)進行多次測試，平均而言，93%的現(xiàn)澆混凝土壓力是測量過的，與傾倒的不同，Staiger也提到，現(xiàn)澆混凝土壓力的價值在于與搖溶現(xiàn)象的接合?；炷翂毫σ约皦毫p少量近似值是由增強的搖溶現(xiàn)象來加速的。Assaad(2003) 和Vanhove(2004)等人展示了最初側(cè)壓力的峰值，以及不同的SCC混合物。而且，后來的滴劑也是明顯不同，這取決于混合物和搖溶現(xiàn)象額水平。壓力下降的原因，在于SCC和模版的摩擦力，這是在Vanhove等人的試驗中得出來的。2.3 地應(yīng)力測量關(guān)于防滲墻

5、版中現(xiàn)澆混凝土的壓力Lings等人計算了隔水墻板中現(xiàn)澆混凝土壓力的三個現(xiàn)場測量值。表1中，最高的現(xiàn)澆混凝土壓力值出現(xiàn)在劍橋的Lion Yard、奧斯陸的Telefonhust以及塞爾維亞的地鐵。劍橋的Lion Yard的墻體有0.6m厚，約17m深，5m長。嵌板挖掘工作在堅硬以及非常堅硬的泥灰質(zhì)粘土中。在最后凝固時，假定一個大約5m的臨界深度。在奧斯陸的防滲墻的幾何學(xué)性質(zhì)與劍橋的相近，防滲墻有20m深，1m厚，長度均勻。凝固后粘土中的臨界深度可以假定為6m。第三個測量是在塞爾維亞的，有34m深的防滲墻結(jié)構(gòu)中進行的。這些34m長，0.8m厚的嵌板在-25m以下與松軟的泥灰相連。表土層是沙泥與碎石

6、，臨界深度可以設(shè)置為10m。對于那些所有的，都可以定義一個線性的最大壓力值（見表1）一直到臨界深度，包膜可以由流體力學(xué)中現(xiàn)澆混凝土壓力值來定義。在這個深度內(nèi)，壓力值和深度隨著泥漿線的斜率而增大，這個現(xiàn)象出現(xiàn)在CIRIA108關(guān)于水下凝固的報告中。這個過程與防滲墻板中膨潤土下鋪設(shè)的混凝土類似。基于Lings等人的結(jié)論和建議，實踐中，1/3墻深處有臨界深度的壓力圖表能應(yīng)用與分析之中。2.4 防滲墻板中現(xiàn)澆混凝土壓力值的最新數(shù)據(jù)德國斯圖加特的Ed. Zblin股份公司在鹿特丹得到了新的現(xiàn)澆混凝土壓力的測量值。一項在荷蘭的鐵路工程在鹿特丹開始動工。該工程有兩個單獨的軌道管，即所謂的“Statenweg

7、trac”。對于“Blijdorp”站點，發(fā)掘工作正在計劃進行中。定位墻由帶有支柱翼的防滲墻板組成，沿著5個嵌板，一個大范圍的監(jiān)控程序已經(jīng)就緒。防滲墻以及發(fā)掘工作的整個施工進度中，都會控制測量值。表2展示了“Blijdorp”站點的地質(zhì)橫截面，該站點已經(jīng)安裝了監(jiān)控程序的儀表。防滲墻板有41m深，1.2m寬以及8m的平均長度。為保證發(fā)掘工作，在四個不同深度分別做了支柱設(shè)置。第三第四支柱移除后安裝第五支柱。在表3中，很多細節(jié)中顯示了檢查的規(guī)劃。兩個面板（91和92點）之間的泥漿與現(xiàn)澆混凝土的溫度和壓力值都進行了測量。在bc軸線（分別在34板之前36）之間，在不同深度處的位移和壓力值都有記錄（939

8、6點）。軸線a中，8個傳感器安置于豎向間隔5m，最深處40m處。壓力傳感器和整體溫度傳感器安置于一個金屬管上（直徑200mm）并在凝固遷安置在一個加固的套筒中，表4左側(cè)顯示了選定深度處現(xiàn)澆混凝土壓力在最初20h內(nèi)的發(fā)展情況。第一個值代表了相應(yīng)深度處泥漿最初的液態(tài)靜壓力值。一旦混凝土經(jīng)過傳感器，根據(jù)混凝土標號，壓力值就會上升。在最深處的亞敏元件記錄了壓力的最大值。傳感器安置偏高，先是最大壓力值會有時間延遲。凝固后12h壓力開始降低（水化過程）。15h后，壓力再次達到靜態(tài)泥漿壓力的初值水平?；炷恋臐仓袛?，這種現(xiàn)象在NAP一線和10m處的壓敏元件是顯而易見的，并附帶其停滯期。繼這個突變之后，一

9、個能力的損失導(dǎo)致2.5h的數(shù)據(jù)缺失。因此這個階段沒有數(shù)據(jù)標繪出來。最初20h內(nèi)，平均最大值在壓力方面，是102kN/m。這個測量出的最大值取決于凝固的速率?，F(xiàn)澆混凝土壓力值隨它的沉降走勢而減小，并隨混你圖標號而增加，基于此事實，最終壓力值取決于澆筑的速率。高速率產(chǎn)生更大的現(xiàn)澆混凝土的最大壓力值。這種現(xiàn)象的原因在于，混凝土標號的迅速上升，以及初期混泥土凝固產(chǎn)生的微小影響。另一方面，當(dāng)混泥土標號增加更慢時，凝固的低速率會更顯著地影響沉落走勢。因此，最高現(xiàn)澆混凝土壓力值會變得更小。如圖4，右側(cè)圖表中，34和36板間（91和92點）最大混凝土壓力值是標繪的相對深度。同時新拌混凝土靜水泥漿/壓力畫在參考

10、線旁。兩個面板之間實測壓力最高值都可以描述為有設(shè)計壓力的包膜。這條線可以由一個流體靜壓混凝土臨界高度值定義出來,此后可由泥漿靜壓力梯度來定義。關(guān)于新拌混凝土的分析更多細節(jié)問題, 詳見Lchler等人報告 (2006)。選擇的設(shè)計壓力包膜形狀與Lings等人所提供的類似。唯一的差別是選定的臨界高度約8.5米。假設(shè):臨界高度為三分之一的溝深度,這將達12米。根據(jù)Lings等人的著作，筆者同意使用一個多段線的包膜。但是沒有在結(jié)論中對臨界高度做出解釋。高度不能被修正。因此,傾倒速度是個適當(dāng)?shù)臈l件。根據(jù)建筑施工操作過程中實用的傾倒速率，我們可以說臨界高度是五分之一到三分之一的槽壁高度。圖4。在新拌混凝土

11、面板壓力34(左)和最大價值觀的新拌混凝土面板與面板壓力34 36(右)3個案研究在鹿特丹，那三個連續(xù)墻面板的安裝過程是三維有限元分析進行模擬的。該項目的監(jiān)控程序在章節(jié)2.4中以及有所描述。,在這個章節(jié)中，數(shù)值計算的結(jié)果與原位測量的數(shù)據(jù)進行了比較。在三維有限元模擬中，是以面板32到34的開挖和凝固為模型的。 考慮到數(shù)據(jù)的對稱，三維區(qū)域是30米寬，60米深，38.6米長，以及包括約45300個基礎(chǔ)的網(wǎng)格。欲知詳情,見Lachler等人作品(2007)。地下水水位位于地表以下2.75米。全層都利用HS-Small模型建模(奔馳,2007),這是一種彈塑性模型, 在非常小的應(yīng)變方面，其占材料硬化特性

12、與土壤的非線性行為一樣。HS-Small模型包含Kondner 和Zelasko提出的概念 (雙曲硬化法)，Ohde或Janbu（依賴壓力的硬度)摩爾和庫侖(破壞準則)，Hardin和Drnevich(小應(yīng)變剛度)。假定砂層是排水的。假設(shè)不排水的行為是對軟墊而言(2b，3a，4a和6 a)。土壤參數(shù)在表1中有顯示。在36個計算階段都進行了分析。在第一階段的引導(dǎo)墻得安裝。然后,32號板的開挖工作是單階段進行的,緊接著是32號板的凝固的一個階段。四期由開挖33號面板。在接下來的階段中,33號板的凝固以及34號板的開挖和凝固是逐步模擬的(在10.4m步驟中)。由于在先前的分析中，泥漿和混凝土的壓力都

13、是作為表面負載建模的。對泥漿而言， 11或12kN/m3的密度是實用的,對新拌混凝土而言， 24 kN/m3的密度可取。泥漿的這兩個價值可以由泥漿的分離來解釋,那是開挖后現(xiàn)場進行的。因此,在分析中，開挖后以及漿料凝固前，泥漿的密度會降低。流體靜力學(xué)的新鮮混凝土臨界高度為8米，相當(dāng)于測量值的8.5米(見2.4章節(jié))。新鮮混凝土的壓力定義為多段線，這部分之前都有描述。圖5顯示了分析結(jié)果。在這里, 開挖和凝固后93點土體的水平移動進行了直接比較。負位移表示在土壤部分，正位移在溝渠中。當(dāng)看到開挖后實測的水平位移(圖5,左圖) 時，很明顯，在較低層的數(shù)據(jù)與計算結(jié)果見，有一個很好的吻合。在上面的軟層(2b，3a，4a)和填充中，數(shù)據(jù)和計算數(shù)據(jù)間有一個小差距。在這里，結(jié)果顯示位移約2毫米。然而,這樣當(dāng)注意到測傾計的測量精度，46米長的范圍內(nèi)的幾個微米還算是很好的吻合的。在右圖中，我們能看到泥煤層中一個由新拌混凝土壓力引起的很大的塑性變形。凝固的影響可以定性的認為與測量以及計算結(jié)果是相同的。4結(jié)論新拌混凝土的實測數(shù)據(jù)顯示與現(xiàn)有的的測量