地下建築結構複習

2022-05-24 13:39:03 字數 3653 閱讀 2075

18、沉管基礎處理的方法有:先鋪法、後填法;

19、基坑圍護結構可分為樁(牆)式和重力式兩類體系;

20、中繼環構造包括短衝程千斤頂組(衝程為150~300mm,規格、效能要求一致),液壓、電器和作業系統,殼體與千斤頂緊韌體、止水密封圈,承壓法蘭片;

三、簡答題:

1、地下建築結構的優缺點有哪些?

答:優點:⑴被限定的視覺影響

⑵地表面開放空間

⑶有效的土地利用

⑷有效的往來和輸送方式

⑸環境和利益

⑹能源利用的節省和氣候控制

⑺地下的季節濕度的差異

⑻自然災害的保護

⑼市民防衛

⑽安全⑾雜訊和震動的隔離

⑿維修管理

缺點:⑴獲得眺望和自然採光機會有限

⑵進入和往來的限制

⑶能源上的限制

2、影響圍岩壓力的因素有哪些?

答:影響圍岩壓力的因素很多,主要與岩體的結構、岩石的強度、地下水的作用、洞室的尺寸與形狀、支護的型別和剛度、施工方法、洞室的埋置深度和支護時間等因素相關。其中,岩體穩定性的關鍵之一在於岩體結構面的型別和特徵。

3、附建式地下結構的優越性?

答:⑴節省建設用地和投資;

⑵便於平戰結合,人員和裝置容易在戰時迅速轉入地下;

⑶增強上層建築的抗**能力;

⑷上部建築對戰時核**衝擊波、光輻射、早期核輻射以及炮(炸)彈有一定的防護作用;防空地下室的造價比單建式防空地下室低;

⑸結合基本建設同時施工,便於施工管理,同時也便於使用過程中的維護。

4、沉井和沉箱結構的特點?

答:⑴軀體結構剛性大,斷面大,承載力高,抗滲能力強,耐久性好,內部空間可有效利用;

⑵施工場地占地面積較小,可靠性良好;

⑶適用土質範圍廣(淤泥土、砂土、黏土、沙礫等土層均可施工);

⑷.施工深度大;

⑸施工時周圍土體變形較小,因此對鄰近建築(構築)物的影響小,適合近接施工,尤其是壓氣沉箱工法對周圍地層沉降造成的影響極小;

⑹具有良好的抗震效能。

5、地下連續牆結構的優缺點?

答:優點:⑴可減少工程施工時對環境的影響;

⑵地下連續牆的牆體剛度大、整體性好、因而結構和地基變形都較小,既可用於超深圍護結構,也可用於主體結構;

⑶地下連續牆為整體連續結構,加上現澆牆壁厚度一般不小於60cm,鋼筋保護層又較大,故耐久性好,抗滲效能亦較好;

⑷可實行逆作法施工,有利於施工安全,並加快施工進度,降低造價;

⑸適用於多種地質情況。

缺點:⑴棄土及廢泥漿的處理問題;

⑵地質條件和施工的適應性問題;

⑶槽壁坍塌問題;

⑷現澆地下連續牆的牆面通常較粗糙;

⑸地下連續牆如單純用作施工期間的臨時擋土結構,不如採用鋼板樁等一類可拔出重複使用的維護結構來得經濟。因此連續牆結構幾年來一般用在兼做主體結構的場合較多。

6、地下連續牆的適用條件有哪些?

答:⑴基坑深度大於10m;

⑵軟土地基或砂土地基;

⑶在密集的建築群中施工基坑,對周圍地面沉降,建築物的沉降要求需嚴格限制時,宜用地下連續牆;

⑷維護結構與主體結構相結合,用作主體結構的一部分,且對抗滲有嚴格要求時,宜用地下連續牆

⑸採用逆作法施工,內襯與護壁形成復合結構的工程。

7、盾構法隧道的設計內容?

答:第一階段:隧道方案設計,以確定隧道的線路、線形、埋置深度以及隧道的橫斷面形狀與尺寸等;

第二階段:襯砌結構與構造設計,其中包括管片的分類、厚度、分塊、接頭形式、管片孔洞、螺孔等;

第三階段:管片內力的計算及斷面設計。

8、盾構襯砌的分類及其比較

答:按材料及形式分類:

⑴鋼筋混凝土管片

①箱型管片用於較大直徑的隧道。單塊管片重量較輕,管片本身強度不如平板型管片,特別在盾構頂力作用下易開裂;

②平板型管片用於較小直徑的隧道,單片管片重量較重,對盾構千斤頂頂力具有較大的抵抗能力,正常運營時對隧道通風阻力較小。

⑵鑄鐵管片

優點:管片較輕,耐蝕性好,機械加工後管片精度高,能有效地防滲抗漏。

缺點:金屬消耗量大,機械加工量也大,**昂貴,具有脆性破壞的特性,不宜做承受衝擊荷重的隧道襯砌結構。

⑶鋼管片

優點:重量輕,強度高;

缺點:剛度小,耐鏽蝕性差,需進行機械加工以滿足防水要求,成本昂貴,金屬消耗量大。

⑷復合管片

優點:重量比鋼筋混凝土管片輕,剛度比鋼管片大,金屬消耗量比鋼管片小;

缺點:鋼板耐蝕性差,加工複雜冗繁。

按結構形式分類:

⑴管片優點:可承受較大的正、負彎矩,能抵抗隧道縱向變形;

缺點:大大降低拼裝進度,增加工人勞動強度,相應增加施工費用和襯砌費用。

⑵砌塊優點:施工拼裝速度快,隧道的施工和襯砌費用也隨之降低;

缺點:對地層要求高(含水量較少而且穩定),砌塊之間防水、防泥須得到滿意解決,否則將引起圓環失穩而造成事故。

按形成方式分類:

⑴裝配式襯砌

特點:①安裝後能立即承受荷載;

②管片生產工廠化,質量易於保證,管片安裝機械化,方便快捷

③在其接縫防水需要採取特別有效的措施

⑵擠壓混凝土襯砌

特點:①自動化程度高,施工速度快;

②整體式襯砌結構可以達到理想的受力、防水要求,建成的隧道有滿意的使用效果;

③採用鋼纖維混凝土能提高薄型晨起的抗裂效能;

④在滲透性較大的砂礫層中要達到防水要求尚有困難。

按構造形式分類:大致可分為單層及雙層襯砌兩種形式。

四、計算題:

1、如圖所示求:16只縱向螺栓的抗彎強度(不按合成斷面考慮)。已知:

m30縱向螺栓,45鋼,ag = 5.19cm2, rg = 3600kg/cm2, r = 2.84m。

解:=4×5.19×2.84×3600×[0.98481+(0.8662+0.52+0.17372)/0.9848]

=212.25×105×(0.98481+1.0467)=431×105kg·cm=431t·m

2、管片厚h =35cm,弦長l =320cm,環縫面積f = 64400cm2,16只m30縱向螺栓。求兩側縱向螺栓的抗彎強度。

解:fa = 16×5.19 = 83.2cm2,螺栓預壓應力σa = 500~1000kg/cm2,取1000kg/cm2,

∴環縫面上的預壓應力為:

環縫面上的摩阻力為:

f = μσ =0.3×1.3=0.39kg/cm2

兩側縱向螺栓可傳遞縱向彎矩4.8t·m。

3某工程設定的後背,高度h為3.5m,寬度b為4m,γ =19kn/m3,後背頂到地面的高度h為3m,沒有板樁支承。後背土為砂性土,γ =19kn/m3,內摩擦力ψ為30°,問能否承受6000kn的頂力。

解h/h = 3/3.5 = 0.86

由土抗力係數曲線得,當h/h=0.86時kr =1.42。當ψ=40°時,kp =3.00,則

rc =kr·b·h·(h+h/2)γ·kp

=1.42×4×3.5×(3+4/2)×19×3.0

=5383kn

因rc<6000kn,故不滿足要求。

考慮改變後背尺寸,將寬度加大至4.5m,代入公式得:

rc =kr·b·h·(h+h/2)γ·kp

=1.42×4.5×3.5×(3+4/2)×19×3.0

=6055kn

現rc>6000kn,故安全。

確定後背尺寸為:3.5m×4.5。

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