第1章 地下建筑结构概述

1、第第1 1章章 绪论绪论u地下建筑的概念与范畴u地下建筑结构的研究对象u地下建筑结构的类型u地下建筑结构的设计程序和内容u地下建筑结构的发展现状1.1 地下建筑的概念与范畴地下建筑的概念与范畴l地下建筑的概念：修建在地层中的建筑物地下建筑的概念：修建在地层中的建筑物l地下建筑的范畴地下建筑的范畴p隧道：公路隧道、铁路隧道、城市地铁、引水隧道、矿山巷道厦门翔安海底隧道 2009年11月5日全线贯通2010年4月26日上午正式通车隧道全长8.695千米隧道最深在海平面下约70米p地下厂房、地下民用建筑、人防工程龙滩水电站发电厂房 p地下油库、地下气库、核废料储藏库新日本石油公司海上油库串木野基地的

2、地下油库1.2 地下建筑结构地下建筑结构的研究对象的研究对象l地下建筑结构的概念：地下建筑中承受并传地下建筑结构的概念：地下建筑中承受并传递荷载的构件，衬砌结构与内部结构递荷载的构件，衬砌结构与内部结构江阴长江公路大桥北锚沉井l地下建筑结构的作用地下建筑结构的作用p衬砌结构的作用：承重和围护p承重：承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载p围护：防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等l地下建筑结构与地上建筑结构的区别地下建筑结构与地上建筑结构的区别p地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂p考虑地下结构与周围岩土体的共同作用自重风载围岩压力结构变形围岩变形围压改变1.3 地下建筑结构的类型地下建筑结构的

3、类型l土层地下建筑结构土层地下建筑结构p浅埋式地下建筑结构p附件式地下结构p沉井与沉箱结构p地下连续墙结构p盾构法隧道结构p沉管结构l岩层地下建筑结构岩层地下建筑结构p贴壁式拱形结构：半衬砌结构、厚拱薄墙衬砌结 构、直墙拱形衬砌、曲墙拱形衬砌结构 p离壁式拱形衬砌结构 p喷锚结构 p穹顶结构 p连拱隧道结构 p复合衬砌结构1.4 地下建筑结构的设计程序地下建筑结构的设计程序l地下建筑结构设计的过程地下建筑结构设计的过程概化计算模型荷载计算结构内力计算构件截面设计l初步设计的内容初步设计的内容p确定工程等级和要求、荷载标准p确定埋置深度与施工方法p初等荷载值p选择建筑材料、选定结构型式和布置p估

4、算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度p绘制初步设计结构图p估算工程材料数量及财务概算l施工图设计内容施工图设计内容p计算荷载：按地层介质类别、建筑用途、防护等级、地震级别、埋置深度等求出作用在结构上的各种荷载值p计算简图：根据实际结构和计算工具情况，拟出恰当的计算图式p内力分析：选择结构内力计算方法，得出结构各控制设计截面的内力p内力组合：在各种荷载内力分别计算的基础上，对最不利的可能情况进行内力组合，求出各控制界面的最大设计内力值p配筋设计：通过截面强度和裂缝计算得出受力钢筋，并确定必要的分布钢筋与架立钢筋 p绘制结构施工详图：如结构平面图、结构构件配筋图、节点详图，还有风、水、电和其他内部设

5、备的预埋件图p材料、工程数量和工程财务预算1.5 地下建筑结构的发展现状地下建筑结构的发展现状l铁路隧道铁路隧道p我国运营隧道7538座，长4314公里，世界第一p襄渝线：隧道长度占线路长度30%p成昆线：隧道长度占线路长度31.6%p西康线：隧道长度占线路长度50.42%p关角隧道长32公里（西宁-格尔木 ）p太行山隧道长27.8公里p吕梁山隧道长20.8公里p乌鞘岭隧道长20.05公里p秦岭隧道长18.4公里p大瑶山隧道长14.3公里p西秦岭隧道长12.26公里国内10公里以上铁路隧道秦岭隧道关角隧道太行山隧道大瑶山隧道英吉利海峡隧道p英国福克斯通-法国加来p三条长51km的平行隧洞组成

6、p1987年12月-1994年5月p双轨隧道长49.94公里p直径7.6米p单程35分钟p耗资100亿英镑p1757年至1867年提出构想l公路隧道公路隧道p运营隧道1782座，长704公里p秦岭终南山特长公路隧道18.04公里(双座)p锦屏隧道14.7公里(双座)p西山隧道13.6公里(太原-古交高速)厦门翔安海底隧道 2009年11月5日全线贯通2010年4月26日上午正式通车隧道全长8.695千米隧道最深在海平面下约70米l水电站及航运地下工程水电站及航运地下工程 p水电站包括：引水隧道、泄水隧洞及大跨度、高边墙的地下厂房等地下工程p我国建成的大小中型水电站引、泄水隧洞约140座，全长1

7、20km；最长的为四川渔子溪一级电站有压发电隧道，长8429m。天生桥水电站，有压发电隧道三座，内径9.0m，各长11.34km。 p航运地下工程:世界最大的航运隧道为法国马赛至罗那航运线上的罗佛隧道，全长7km，断面宽24.5m,高17.5m世界最长引水隧道2009年4月15日全线贯通隧道全长85.3公里，直径为8米东起于辽宁省东部恒仁县，西至该省西部新滨县全程跨越了50座山脉，50条河流和29个断层带天生桥水电站(左)和龙滩水电站(右)l城市地铁城市地铁p北京地铁总里程：300公里(2010)、561公里(2015)p上海地铁总里程：420公里p广州地铁总里程：200公里p香港地铁总里程：

8、约100公里p纽约地铁总里程：370公里北京地铁线路图上海地铁线路图纽约地铁线路图l地下储藏库地下储藏库新日本石油公司海上油库串木野基地的地下油库1.6 本课程的主要内容本课程的主要内容l 第第1 1章章 绪论绪论l 第第2 2章章 浅埋式地下建筑结构浅埋式地下建筑结构l 第第3 3章章 沉井结构沉井结构l 第第4 4章章 地下连续墙结构地下连续墙结构l 第第5 5章章 基坑维护结构基坑维护结构l 第第6 6章章 盾构法隧道衬砌结构盾构法隧道衬砌结构l 第第7 7章章 整体式隧道衬砌结构整体式隧道衬砌结构l 第第8 8章章 喷锚支护结构喷锚支护结构l 第第9 9章章 其他地下建筑结构其他地下建筑结构1.7 本课程的学习要点本课程的学习要点l认识地下建筑结构的形式与施工方法认识地