摘要：伴随着建筑行业的不断发展，房屋建筑工程的建设质量也面临更高的要求。在建筑工程的基坑支护施工中，地下连续墙施工是一种较为常见的技术，对挡土、截水防漏以及承重等方面皆有重要作用。本文在介绍地下连续墙技术的基础上，探讨房屋建筑工程中地下连续墙基础的力学性能，以供参考。
关键词：房屋建筑；支护；地下连续墙；力学性能
在不断发展的人类进化历程中，房屋建筑工程的形式也处于不断变化之中，而建设过程中需要考虑的问题，也不再仅仅是房屋的实用性。房屋设计理念的更新，以及建筑施工技术的不断发展，为房屋建筑工程建设质量的提升起到了重要的支持作用。新技术在房屋建筑施工中的应用，一方面提高了建筑施工的工作效率；另一方面，为房屋建设质量提供了重要的技术保障。在我国房屋建筑工程施工体系中，地下连续墙技术是一项较为重要的技术，作为提高房屋建筑基层结构稳定性的重要技术，在防水、基础加固、提高建筑基层承载力等发挥着极为重要的作用。本文就地下连续墙基础的力学性能进行分析。
1 地下连续墙技术概述
1950年，意大利米兰的 C.Veder 开发了地下连续墙的施工技术。随后，从水利水电等重要基础工程，到建筑工程、市政项目、矿山建设等领域，地下连续墙技术得到了广泛的认可，并在全球范围了得到了推广应用。地下连续墙技术最早的目的是隔水，因而在墙面垂直度、混凝土强度等方面的要求并不严格。自我国引入地下连续墙技术后，发展至今，作为基坑围护结构的设计施工技术，地下连续墙技术开始趋于成熟。地下连续墙技术具有刚度大、整体性好、低噪音、低震动、施工对环境影响小、基坑开挖安全性高、渗透能力强等特点，但也存在废泥浆与弃土处理问题、槽壁坍塌及渗漏等问题。但在实际施工过程中，地下连续墙受到施工机械的限制，并不能实现灵活调整。因此，地下连续墙技术的应用，只有经过技术经济比较，才能充分发挥其经济性以及特有优势。
2 地下连续墙基础的力学性能
地下连续墙作为深基坑工程中最佳的挡土结构之一，在诸多领域已取代了很多传统的结构。经历数十年的发展，相关技术已趋于成熟，而新设备、新材料与新技术的开发、应用，使得地下连续墙越来越多地用作主体结构或者结构物的一部分。地下连续墙技术的应用，不仅能够更为有效地对开挖工程进行支护，还具有承载强度高、整体刚度大、侧移变性小以及整体性能好等特点。鉴于地下连续墙施工过程中存在的一些问题，对房屋建筑工程施工开挖过程中地下连续墙力学性能进行分析，明确各个相关因素，具有十分重要的意义。以下就地下连续墙的力学性能分析方法、内容等进行分析。
2.1 力学性能分析方法
在地下连续墙基础的力学性能分析过程中，要确保分析结果的可靠性，就必须密切结合工程实际，建立正确的有限元模型，为后续计算与分析工作提供重要的参考。在有限元模型的建立过程中，首要任务是完成各个基本要素的确定，一般情况下，可对基本要素进行假定，简化结构，如忽略施工控制条件对土体排水、土体性质的影响，假设土体均匀，墙体为线弹性变形等。对结构、模型的适当简化，能够在一定程度上提高运算与分析的效率。
在基本假定的基础上，采用有限元软件进行建模分析，以结构化方法等途径对地下连续墙以及土体单元进行划分，并建立三维有限元模型。在建立三维有限元模型、完成支撑布置情况与主要计算工况的分析后，即可进行后续的有限元计算以及结果分析。
2.2 力学性能分析内容
地下连续墙基础的力学性能分析有着十分重要的作用，对该项技术的实际施工有着十分重要的意义。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面，力学性能分析能够帮助相关工作人员掌握墙体应力变化、地下水位影响、土体压力分布情况等重要信息，进而指导地下连续墙施工；另一方面，力学性能分析可及时发现房屋建筑工程施工过程中存在的隐患或问题，进而采取有效的应对措施，避免对施工过程、施工质量或整个工程的质量构成负面影响。就房屋建设工程中地下连续墙技术的应用来看，力学性能分析应当考虑的问题主要有土体压力的分布情况、基坑角部的位移隐患、基坑开挖面的隆起回弹、墙体竖向应力的变化、墙后地表土体的沉降以及地下水位对墙体的影响。在充分考虑上述问题的基础上，制定有效的应对措施，是保障地下连续墙技术应用效果的重要途径。
在地下连续墙技术的应用过程中，“角部效应”是一种较为常见的问题，即基坑开挖过程中，角部出现不同程度的应力集中。“角部效应”的发生，将对整个基坑开挖过程构成一定的安全隐患。鉴于此，力学性能分析的一项重要任务，即是计算基坑开挖各阶段角部位移的变化量。随着基坑开挖深度的增加，角点部位沿深度方向的位移值也将不断增大，及时分析基坑角部位移隐患，必要时采取有效的应对措施，能够避免角部位移问题对正常施工、施工安全造成影响。在施工土体开挖以及墙体混凝土浇筑等重要阶段，土体四周的约束发生变化，土体压力分布将发生明显变化。不同的施工阶段，土体压力的变化不尽相同，通过力学性能分析，掌握压力分布情况，并分析其原因，可为地下连续墙开挖提供重要的信息支撑。
在基坑开挖过程中，周围土体的应力应变状态将发生变化，主要表现为水平方向应力释放；但随着开挖深度的加大，周围土体开始向基坑的内部发生偏移。基坑周围底层以及坑内土体的移动，将可引起基坑开挖面的隆起回弹。鉴于此，在力学性能分析过程中，应当对基坑回弹曲线进行分析，从有限元分析的角度出发，探讨基坑中的变化以及土体回弹变化。墙后土体沉降方面，导致墙后土体沉降发生的原因一般为外部条件。得益于地下连续墙的整体刚度强这一特点，其自身的侧向位移相对较小，因而土体的沉降量并不会太高，但仍然需要对墙后土体沉降变化进行分析，以便及时发现异常情况。此外，连续墙内侧、外侧的竖向应力分布也是力学性能分析的重要内容之一，对掌握墙体的竖向应力变化有着重要意义。
地下连续墙的施工受到地质条件、施工机械以及施工技术等方面的影响，其中，地下水作为建筑工程设计、施工过程中尤为重要的因素之一，对地下连续墙施工乃至整个工程的建设质量皆有重要的意义。就地下水位对墙体的影响来看，地下水位高低的变化，将可直接影响墙体应力，甚至造成不可预计的损失。考虑这一情况，在力学性能分析的过程中，应当就地下水位对墙体的影响进行仔细分析。分析不同工况下，地下连续墙侧向位移分布受地下水位的影响，进而选择最为安全的一种工况，将可为地下连续墙施工提供重要的技术支撑。
综上，在房屋建筑工程应用地下连续墙技术的过程中，应当对上述问题给予高度关注，密切结合地下连续墙施工的实际要求以及施工现场的实际情况，做出准确分析。尤其是针对地下连续墙墙体竖向应力离散型较大或者地下水位高度变化较大等问题，应当制定有效的应对措施，并在施工过程中加以控制，避免问题的进一步扩大，对地下连续墙施工构成严重威胁。
3 结语
伴随着地下连续墙施工技术的不断发展，以及新材料、新技术的应用，其在房屋建筑工程中的应用实践得到了广泛重视。就地下连续墙施工的实践来看，力学性能分析具有极为重要的作用，相关工作人员应当给予高度重视，通过科学、合理的分析方法，对各个重要影响因素进行分析，必要时采取针对性策略，促进地下连续墙的有效、规范、安全施工。
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论文作者:郭素侠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
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