地下建築結構複習

2022-09-12 18:12:06 字數 4199 閱讀 2543

地下結構的定義:保留上部地層(山體或土層)的前提下,在開挖出能提供某種用途的地下空間內修建的結構物,統稱為地下結構。

地下工程分類 :交通隧道,水工隧洞、礦山巷道、地下倉庫、地下工廠、地下民用與公共建築、地下市政工程、人防工程、國防地下工程。

地下建築是修建在地層中的建築物。它可以分為兩大類:一類是修建在土層中的;一類是修建在岩層中的 ;廣義上講,任何結構物都是修建在相應的介質中的,

下建築結構,即埋置於地層內部的結構。

永久性支護結構——即襯砌結構。襯砌結構主要是起承重和圍護兩方面的作用。下建築與地面建築結構的區別

(1)計算理論、設計和施工方法

(2)地下建築結構所承受的荷載比地面結構複雜。

(3)地下建築結構埋置於地下,其周圍的岩土體不僅作為荷載作用於地下建築結構上,而且約束著結構的移動和變形。所以,在地下建築結構設計中除了要計算因素多變的岩土體壓力之外,還要考慮地下結構與周圍岩土體的共同作用。這一點乃是地下建築結構在計算理論上與地面建築結構最主要的差別。

結構型式首先由受力條件來控制,即在一定地質條件的土水壓力下和一定的**與**等動載下求出最合理和經濟的結構型式。

結構型式也受使用要求的制約;

施工方案是決定地下結構型式的重要因素之一。

地下結構常見的型式有以下幾種

(1) 附建式結構 (2) 淺埋式結構圖3) 地道式結構 4) 沉井法結構(5) 盾構法結構(6) 連續牆結構 (7) 頂管結構(8) 沉管法結構

設計分工藝設計、規劃設計、建築設計、防護設計、結構設計、裝置設計等。

結構設計工作一般分初步設計和施工圖設計兩個階段。

初步設計的內容:(1) 工程防護等級,三防要求與動載標準的確定;

(2) 確定埋置深度與施工方法;

(3) 草算荷載值;

(4) 選擇建築材料;

(5) 選定結構型式和布置;

(6) 估算結構跨度、高度、頂底板及邊牆厚度等主要尺寸;

(7) 繪製初步設計結構圖;

(8) 估算工程材料數量及財務概算。

技術設計:(1) 計算荷載:(2) 計算簡圖:3) 內力分析:(4) 內力組合:(5) 配筋設計: (6) 繪製結構施工詳圖;(7)材料、工程數量和工程財務預算

計算原則:1) 使用規範

2) 設計標準:確定地下建築物的荷載、建築材料的選用、允許考慮由塑性變形引起的內力重分布、截面計算原則、材料強度指標

3) 計算理論

(1)計算原理:較多地應用以文克爾假定的基礎區域性變形理論以及以彈性理論為基礎的共同變形理論。說明

( 2)計算方法:一般結構力學法,彈性地基樑法,矩陣分析法。

淺埋暗挖法

施工中應堅持十八字方針:管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測。

「保護圍岩」是淺埋暗挖施工的關鍵技術,一定要高度重視。

淺埋隧道的確定原則:淺埋隧道分為淺埋、超淺埋。判斷方法:

採用拱頂覆土厚度h與結構跨度d之比覆跨比判斷。當0.6<h/d≤1.

5時,均稱為淺埋;當h/d≤1.5時,均稱為超淺埋。 h≤(1.

5~2.0)h0

淺埋暗挖法施工的特點:淺埋暗挖法施工的缺點:施工速度慢,噴射混凝土粉塵多,勞動強度大,機械化程度不高,以及高水位地層結構防水比較困難。

優點:靈活多變,對地面建築、道路和地下管線影響不大,拆遷占地少,不擾民,不汙染城市環境等優點。淺埋暗挖法施工成本(城市地下工程)較明(蓋)挖法、盾構法低

淺埋暗挖法施工監測:①地表沉降;②拱頂沉降;3內徑變位;④支護結構受力;⑤孔隙水壓力監測;⑥土體垂直位移監測;⑦土體水平位移監測;⑧孔隙水壓力監測;⑨近地建築物傾斜監測等;

噴射混凝土:1)噴射混凝土膠凝材料用量不宜小於400㎏∕m3

2)速凝劑摻量不宜大於水泥用量的5%。

3)噴射混凝土的坍落度為8~13㎝.

4)採用埋設鋼筋頭做標誌,控制噴射混凝土厚度

地下結構工程

土壓力通常是指擋土牆後的填土因自重或外荷載作用對牆背產生的側壓力

土壓力:1)靜止土壓力 :擋土牆在壓力作用下不發生任何變形和位移,牆後填土處於彈性平衡狀態時,作用在擋土牆背的土壓力 eo

2)主動土壓力 :在土壓力作用下,擋土牆離開土體向前位移至一定數值,牆後土體達到主動極限平衡狀態時,作用在牆背的土壓力 ea

3)被動土壓力 :在外力作用下,擋土牆推擠土體向後位移至一定數值,牆後土體達到被動極限平衡狀態時,作用在牆上的土壓力 ep

ea <eo <<ep

庫侖土壓力基本假定:1.牆後的填土是理想散粒體屬於平面應變問題2.滑動破壞面為通過牆踵的平面 3.滑動土楔為一剛塑性體,本身無變形

朗肯土壓力基本理論:1.擋土牆背垂直、光滑 2.填土表面水平 3.牆體為剛性

一、朗肯與庫侖土壓力理論存在的主要問題:

朗肯土壓力理論基於土單元體的應力極限平衡條件建立的,採用牆背豎直、光滑、填土表面水平的假定,與實際情況存在誤差,主動土壓力偏大,被動土壓力偏小

庫侖土壓力理論基於滑動塊體的靜力平衡條件建立的,採用破壞面為平面的假定,與實際情況存在一定差距(尤其是當牆背與填土間摩擦角較大時)

淺埋的地下結構

當垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而增加時,則為淺埋式結構.

淺埋的地下結構包括附建式的地下室結構(防空地下室)、隧道的引道結構和一般的淺埋結構.

一般採用明挖法施工

矩形閉合框架的計算:矩形閉合框架的結構計算通常包括荷載、內力及截面計算,必要時尚應進行抗浮計算。靜荷載:自重土壓力和地下水頭壓力; 活荷載特定荷載

變形縫: 變形縫的間距在30m左右。 嵌縫式貼附式埋入式

附建式結構

附建式結構——修築於堅固的建築物下的地下室

結構優越性

(1)節省建設用地,這對大城市區尤為重要;(2)便於平戰結合;(3)人員和裝置容易在戰時迅速轉入地下;(4)增強上層建築的抗**能力,在**時防空地下室可作為避震室;(5)上層建築對戰時核**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的要低;(6)便於施工管理,採用新技術,保證工程質量,同時也便於維護。

結構的型式選擇考慮的因素

(1)戰時防護能力的要求;

(2)上面地面建築的型別;

(3)地質及水文地質條件;

(4)平時與戰時使用的要求;

(5)建築材料及**情況;

(6)施工條件

附建式結構的型式: 梁板結構板柱結構箱形結構殼體、折板結構等

地下連續牆

地下連續牆就是用專用裝置沿著深基礎或地下構築周邊採用泥漿護壁開挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽,在槽內設定鋼筋籠,採用導管法在泥漿中澆築牆體材料(混凝土),築成一單元牆段,依次順序施工,以某種接頭方法連線成的一道連續的地下鋼筋混凝土牆,以便基坑開挖時防滲、擋土,作為鄰近建築物基礎的支護以及直接成為承受直接荷載的基礎結構的一部分。

地下連續牆的優點:(1)施工時振動小,噪音低,非常適於在城市施工。

(2)牆體剛度大,用於基坑開挖時,極少發生地基沉降或塌方事故。

(3)防滲效能好。

(4)可以貼近施工,由於上述幾項優點,我們可以緊貼原有建築物施工地下連續牆。

(5)可用於逆作法施工。

(6)適用於多種地基條件。

(7)可用作剛性基礎。

(8)占地少,可以充分利用建築紅線以內有限的地面和空間,充分發揮投資效益。

(9)工效高,工期短,質量可靠,經濟效益高

地下連續牆的缺點:(1)在一些特殊的地質條件下(如很軟的淤泥質土,含漂石的沖積層和超硬岩石等),施工難度很大。

(2)如果施工方法不當或地質條件特殊,可能出現相鄰槽段不能對齊和漏水的問題。

(3)地下連續牆如果用作臨時的擋土結構,比其它方法的費用要高些。

(4)在城市施工時,廢泥漿地處理比較麻煩

施工工藝:(1)溝槽開挖;(2)安設接頭管;(3)吊放鋼筋籠;(4)澆混凝土

設計計算內容:荷載的確定入土深度槽壁的穩定驗算連續牆的靜力計算配筋計算

盾構襯砌結構

盾構(shield)是一種鋼製的活動防護裝置或活動支撐,是通過軟弱含水層,特別是河底、海底,以及城市居民區修建隧道的一種機械。

頭部可以安全地開挖地層 ,尾部可以裝配預製管片或砌塊,迅速地拼裝成隧道永久襯砌。

盾構推進主要依靠盾構內部設定的千斤頂。

適用條件:在鬆軟含水地層中修建隧道、水底隧道及地下鐵道時採用各種不同形式的盾構施工最有意義,特別是該施工方法屬地表以下暗挖施工,不受地面交通、河道、航運、潮汐、季節等條件的影響.

大致有圓形(又稱半盾構)、矩形、馬蹄形等幾種

盾構殼體由切口環、支承環、盾尾與豎直隔板、水平隔板組成,並由外殼鋼板連成整體。

地下建築結構複習

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 被...

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