地下结构工程施工技术第五章-浅埋的地下结构

地下结结构构工程程第05章5浅埋的地地下结构构当垂直土土压力和和水平土土压力均均随着深深度增加加而增加加时，则则为浅埋埋式结构构.浅埋的地地下结构构包括附建式的的地下室室结构（防防空地下下室）、、隧道的引引道结构构和一般的浅浅埋结构构.本章着重重讨论矩矩形浅埋埋式结构构的设计计与计算算原理.5.1.1防空地下下室大量的住住宅和公公共建筑筑物在修修建时，，按照国国家的规规定，按按比例修修建的具有一定定防护要要求的建筑物物地下室室。承受上部部地面建建筑传来来的静荷载,承受核爆爆炸冲击击波的动力荷载载;平战结合合；一般采用用梁板结构构、板柱柱结构、、箱形结结构、壳壳体结构构等结构形形式。地道5.1.2引道结构构城市道路路系统中中立交地地道、水水底隧道道的峒门门与地面面间的连连接段，，是一一种纵向变高高度的堑堑壕。（1）.墙型支挡挡结构应用广泛泛的是薄壁型挡挡墙，又可分分为悬臂式和和扶壁式式挡墙。（2）.槽形支挡挡结构(a)悬臂式挡挡墙（（b）扶壁式式挡墙图5－1薄壁型挡挡墙其他：重力型、半半重力型（（块石、素素混凝土制制成）、钢钢筋混凝土土薄壁挡墙墙、加筋土土型支挡结结构、拉锚锚型支挡结结构、地下下连续墙型型支挡结构构。槽形支挡结结构（整体式引引道结构））静定结构，，其形状与与船坞类似似，其设计需要要先进行抗抗浮稳定计计算，然后后进行结构构的强度计计算。5.1.3一般浅埋结结构浅埋的地铁铁车站、地地铁通道、、地下工厂厂、地下医医院、指挥挥所等，应应用广泛。。一般采用明挖法施工。为直墙拱、矩矩形框架和和梁板式结构。5.2一般浅埋结结构结构形形式5.2.1直墙拱半圆拱、割割圆拱和抛抛物线拱5.2.2矩形闭合框框架(a)单跨(b)双跨(c)隔墙开设孔孔洞(d)梁柱体系(e)多层多跨地地下厂房5.2.3梁板式结构构5.3矩形闭合框框架的计算算矩形闭合框框架的结构构计算通常常包括荷载、内力力及截面计算，必要要时尚应进进行抗浮计算。5.3.1荷载计算静荷载:自重土压力力和地下水水头压力；；活荷载:施工活荷载载、车辆设设备等荷载载；特定荷载:常规武器甚甚至核武器器作用下的的冲击荷载载。顶板荷载：：(1).上部覆土重重力(2).水压力：(3).顶板自重：：(4).特载顶板总荷载载为三者与与特载之和和：底板荷载直线分布，，底板上的的荷载为结结构整体自自重、顶板板传下的荷荷载与特载载之和，即即:侧墙荷载侧墙上的荷荷载包括有有水平向土土压力，水水压力和特特载。——折减系数，，依土体透透水性而定定；对于砂砂土对于粘土图5－5荷载示意图图5.3.2内力计算可将地基视视作弹性半半无限平面面，作为弹性地基上上的框架进进行分析。简化，本节节将弹性地地基上的反反力作为荷荷载作用在在闭合框架架底部，按按照一般平面框框架计算。。1）计算简图图视为平面应应变问题，，图5－7计算简图及及简化框架的顶底底板厚度都都比内隔墙墙大得多，，中隔墙的的刚度相对对较小，将将中隔墙一一般视为只只承受轴力力的二力杆杆，图5－8纵梁和柱计计算简图本讲要点了解浅埋结结构的结构构形式；掌握矩形闭闭合框架的的计算简图图。2）截面选择择计算超静定定结构内力力时需要知知道截面尺尺寸，这在在设计前是是不知道的的。所以只只有根据经验假定各个截面的的尺寸，进进行内力计计算，然后后验算截面是否合适。。若不合格格，重复上述过程，，直至所设设截面合适适为止3)计算方法采用位移法计算，当不不考虑线位位移的影响响时，则以以力矩分配配法为简便便。(1).当竖向荷载载不平衡时时，可以在在底板的结结点上加设集中力力.(2).线位移的确确定，一般般情况下，，框架有几几孔就有几几个独立的线位位移。浅埋式结构构上特载的的值远大于于其他荷载载，，而且且，特载的的值的计算算是非常粗粗略的，因因此并非非常精精确。集中力的施施加5.3.3截面计算以现行钢筋混混凝土结构构设计规范范为准。特载与其他他荷载组合合：按照弯矩和轴力力对构件承载载力进行验验算时，需需要考虑动力荷载作作用下材料强度的的提高；按剪力和扭力力对构件进行行承载力验验算时，则则不考虑材料强度的的提高。设有支托的的框架结构构地下矩形闭闭合框架结结构中的顶顶板、侧墙墙和底板均按照偏压压构件进行截面验验算。5.3.4抗浮计算为结构自重重、设备重重量及上部部覆土重之之和，但对对箱体施工工完毕后工工况，仅考考虑结构自自重；为浮力。5.4构造要求5.4.1配筋形式5.4.2混凝土保护护层厚度保护层最小小厚度常比比地面结构构增加5-10mm。通常可按按照“混凝土结构构设计规范范”（GB50010-2002）规定采用用，其环境境类别应属属b类。5.4.3横向受力钢钢筋钢筋直径选选取32mm以下，钢筋筋的间距一一般不大于于200mm，不小于70mm，以方便施施工。表5－1最小钢筋配配筋率(%)项次分类混凝土强度等级<C20C25-C40C50-C601轴心受压构件的全部受压钢筋0.40.40.42偏心受压及偏心受拉构件的受压钢筋0.20.20.23受弯构件偏心受压及偏心受拉构件的受拉钢筋0.10.150.25.4.4纵向分布钢钢筋.4纵向分布钢钢筋在纵向截面面，一般配配置分布钢钢筋，以减减少混凝土土的收缩、温差差和不均匀匀沉降的影响。纵向分布钢钢筋的截面面面积，一一般不应小于受受力钢筋截截面积的10％，同时，纵纵向分布钢钢筋的配筋筋率对顶底板不宜宜小于0.15%；侧墙不宜小于0.20％。5.4.5箍筋一般可不配配置箍筋项次板和墙厚（mm）12341502002503002003003505005.4.6刚性节点构构造增加斜托，，斜托的斜斜度控制在在1：3左右比较合合适。转角角部分的钢钢筋布置如如图。5.4.7变形缝的设设置伸缩缝和沉沉降缝，，变形缝的的间距在30m左右。嵌缝式：结构内部槽槽中填以沥青胶或或由环氧树树脂和煤焦焦油合成的的环煤涂料料等，也可可以在外部贴防水水层。贴附式将厚度为6～8mm的橡胶平板板用钢板条条及螺栓固固定在结构上即可可。其优点是橡胶平板板年久老化化后可以拆拆换，缺点是不易使橡橡胶平板和和钢板密贴贴。埋入式大型工程中中普遍采用用埋入式变变形缝，，在浇捣混凝凝