地下结构工程施工技术第五章浅埋的地下结构三

地下结构工程第05章5浅埋的地下结构

当垂直土压力和水平土压力均随着深度增加而增加时，则为浅埋式结构.浅埋的地下结构包括附建式的地下室结构（防空地下室）、隧道的引道结构和一般的浅埋结构.本章着重讨论矩形浅埋式结构的设计与计算原理.5.1.1防空地下室大量的住宅和公共建筑物在修建时，按照国家的规定，按比例修建的具有一定防护要求的建筑物地下室。承受上部地面建筑传来的静荷载,承受核爆炸冲击波的动力荷载;平战结合；一般采用梁板结构、板柱结构、箱形结构、壳体结构等结构形式。地道5.1.2引道结构城市道路系统中立交地道、水底隧道的峒门与地面间的连接段，是一种纵向变高度的堑壕。（1）.墙型支挡结构应用广泛的是薄壁型挡墙，又可分为悬臂式和扶壁式挡墙。（2）.槽形支挡结构(a)悬臂式挡墙（b）扶壁式挡墙图5－1薄壁型挡墙其他：重力型、半重力型（块石、素混凝土制成）、钢筋混凝土薄壁挡墙、加筋土型支挡结构、拉锚型支挡结构、地下连续墙型支挡结构。槽形支挡结构（整体式引道结构）静定结构，其形状与船坞类似，其设计需要先进行抗浮稳定计算，然后进行结构的强度计算。5.1.3一般浅埋结构浅埋的地铁车站、、地铁通道、地下下工厂、地下医院院、指挥所等，应应用广泛。一般采用明挖法施工。为直墙拱、矩形框架架和梁板式结构。5.2一般浅埋结构结构构形式5.2.1直墙拱半圆拱、割圆拱和和抛物线拱5.2.2矩形闭合框架(a)单跨(b)双跨(c)隔墙开设孔洞(d)梁柱体系(e)多层多跨地下厂房房5.2.3梁板式结构5.3矩形闭合框架的计计算矩形闭合框架的结结构计算通常包括括荷载、内力及截面面计算，必要时尚应应进行抗浮计算。5.3.1荷载计算静荷载:自重土压力和地下下水头压力；活荷载:施工活荷载、车辆辆设备等荷载；；特定荷载:常规武器甚至核武武器作用下的冲击击荷载。顶板荷载：(1).上部覆土重力(2).水压力：(3).顶板自重：(4).特载顶板总荷载为三者者与特载之和：底板荷载直线分布，底板上上的荷载为结构整整体自重、顶板传传下的荷载与特载载之和，即:侧墙荷载侧墙上的荷载包括括有水平向土压力力，水压力和特载载。——折减系数，依土体体透水性而定；对对于砂土对于粘土图5－5荷载示意图5.3.2内力计算可将地基视作弹性性半无限平面，作作为弹性地基上的框架架进行分析。简化，本节将弹性性地基上的反力作作为荷载作用在闭闭合框架底部，按按照一般平面框架计算算。1）计算简图视为平面应变问题题，图5－7计算简图及简化框架的顶底板厚度度都比内隔墙大得得多，中隔墙的刚刚度相对较小，将将中隔墙一般视为为只承受轴力的二二力杆，图5－8纵梁和柱计算简图图本讲要点了解浅埋结构的结结构形式；掌握矩形闭合框架架的计算简图。2）截面选择计算超静定结构内内力时需要知道截截面尺寸，这在设设计前是不知道的的。所以只有根据据经验假定各个截面的尺寸，，进行内力计算，，然后验算截面是否合适。若不合合格，重复上述过程，直至所所设截面合适为止止3)计算方法采用位移法计算，当不考虑线线位移的影响时，，则以力矩分配法法为简便。(1).当竖向荷载不平衡衡时，可以在底板板的结点上加设集中力.(2).线位移的确定，一一般情况下，框架架有几孔就有几个个独立的线位移。浅埋式结构上特载载的值远大于其他他荷载，，而且，，特载的值的计算算是非常粗略的，，因此并非非常精确。集中力的施加5.3.3截面计算以现行钢筋混凝土结结构设计规范为准。特载与其他荷载组组合：按照弯矩和轴力对构件承载力进行行验算时，需要考虑动力荷载作用下材料强度的提高；；按剪力和扭力对构件进行承载力力验算时，则不考虑材料强度的提高。。设有支托的框架结结构地下矩形闭合框架架结构中的顶板、、侧墙和底板均按照偏压构件进行截面验算。5.3.4抗浮计算为结构自重、设备备重量及上部覆土土重之和，但对箱箱体施工完毕后工工况，仅考虑结构构自重；为浮力。5.4构造要求5.4.1配筋形式式5.4.2混凝土保保护层厚厚度保护层最最小厚度度常比地地面结构构增加5-10mm。通常可可按照“混凝土结结构设计计规范”（GB50010-2002）规定采采用，其其环境类类别应属属b类。5.4.3横向受力力钢筋钢筋直径径选取32mm以下，钢钢筋的间间距一般般不大于于200mm，不小于于70mm，以方便便施工。。表5－1最小钢筋筋配筋率率(%)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纵向分布布钢筋.4纵向分布布钢筋在纵向截截面，一一般配置置分布钢钢筋，以以减少混混凝土的的收缩、温温差和不不均匀沉沉降的影响。。纵向分布布钢筋的的截面面面积，一一般不应小于于受力钢钢筋截面面积的10％，同时，，纵向分分布钢筋筋的配筋筋率对顶底板不不宜小于于0.15%；侧墙不宜小于于0.20％。5.4.5箍筋一般可不不配置箍箍筋项次板和墙厚（mm）12341502002503002003003505005.4.6刚性节点点构造增加斜托托，斜托托的斜度度控制在在1：3左右比较较合适。。转角部部分的钢钢筋布置置如图。。5.4.7变形缝的的设置伸缩缝和和沉降缝缝，变变形缝的的间距在在30m左右。嵌缝式：结构内部部槽中填填以沥青胶胶或由环环氧树脂脂和煤焦焦油合成成的环煤煤涂料等等，也可可以在外部贴防防水层。贴附式将厚度为为6～8mm的橡胶平平板用钢钢板条及及螺栓固固定在结构上即即可。其优点是橡胶平平板年久久老化后后可以拆拆换，缺点是不易使使橡胶平平板和钢钢板密贴贴。埋入式大型工程程中普遍遍采用埋埋入式变变形缝，，在浇捣混混凝土时时，把橡胶或或塑料止止水带埋埋入结构构中，防防水效果果可靠，，但橡