地下工程设施与施工复习总结(矿大).doc
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地下空间:在地球表面以下土层或岩层中天然形成或经人工开发而成的空
城市地下空间:在城市规划范围以内的地下空间3、山岭空间:在城市以外山区岩层中开发的地下空间地下空间工程的特性(优缺点) 优点:
限定视觉相对稳定的温湿度开放地面空间和土地有效利用自然灾害的防护地下流通和输送安全防卫环境和利益噪声和振动的隔离能量利用的节省和气候的控制维修管理地下空间工程的缺点:获得眺望和采光的机会有限\进入和往来的不变\环境和能源利用上的限制 3、地下空间工程特性:1)特性:空间性、密闭性、隔离性、耐压(怕拉)性、耐寒性、抗震性2)理特性:隔热性、恒温性、恒湿性、遮光性、难透性、隔声性3)特性:反应性(核废料储存)3.空间工程研究内容主要包括如下几个方面:1)工程的合理开发和立法2)环境的特殊性3)结构体系的组成4)施工的一体化5)工程施工作业6)工程结构设计7)环境控制8)工程防排水
4.地下空间:1)材料特性:岩体非连续、非均质、各向异性、非线弹性,力学模型不确定,参数不确定 2)介质区域:半无限体或无限体,难以确定,必要时人工截断,且是变化的(开挖) 3)边界条件:难以明确。荷载特性:地应力场,诱发应力场不确定,受结构影响、施工影响。地质条件:地质条件不完全清楚;工程涉及范围大 4)结构特性:结构与围岩共同承载,围岩稳定性更重要;
5.地下工程分类:1) 按功能分类地下交通工程、地下市政管道工程、地下工业建筑、地下民用建筑、地下军用建筑、地下仓库建2)按结构形式分类:根据建造方式有:单建式、附建式。根据断面不同,有圆形、直墙拱形等。
单建式:指地下建筑独立建在土中,在地面以上没有其它建筑物。
附建式:指各种建筑物的地下室部分。3) 按围岩介质分类:岩石地下建筑、土层地下建筑4)按施工方法分类:大致有:掘开式(明挖)、和暗挖两种
掘开式:是从地面挖掘基坑,进行施工,再回填,一般为浅埋地下建筑。
暗挖是在较深的土层中,开挖需要的地下空间,通常称为深埋式地下建筑。
(在岩石或土层中进行的地下工程施工工序上都包括:围护、挖掘、衬砌、设备(管线)安装)
6. 地下工程施工方法
分类方案(一)1)明挖法:顺筑法、逆筑法、分布开挖法 2)盖挖法和浅埋暗挖法(属于暗挖法)3)盾构、顶管和TBM工法(属于暗挖法)4)沉管(属于水域施工法)及沉井(箱)法 5)矿山法 6)辅助工法(相对而言)——注浆、降水、冻结法等.分类方案(二):明挖法\盾构法\TBM法\矿山法
第一章1、明挖法:在地下结构工程施工时,从地面向下分层、分段依次开挖,直至达到结构要求的高程和尺寸,然后在基坑中进行主体结构施工和防水作业,最后回填土,恢复地面。明挖法施工简便、节省费用,适用于浅埋地下工程,如地下商场、地下街、停车场、地铁等
明挖法优点:施工简单、方便,在一定地层和埋藏深度下往往较其他工法节省工程费用;缺点:占用地面或水面,影响地面交通和环境;当开挖深度较大时,支护系统较复杂,工程费用增加。明挖法工程应用:主要用于浅埋地下工程(地铁车站);大平面尺寸地下工程;基坑工程;其他工程(桥梁锚锭基坑工程,端头井)。明挖法分为:顺筑法、逆筑法、分布开挖法(了解各个开挖法的具体含义)
顺筑法的基坑开挖可采取: 放坡开挖,支挡式开挖
明挖法的工程应用:明挖法用于浅埋地下工程施工、明挖法用于平面尺寸较大的地下工程、明挖法用于基坑工程、明挖法应用于其他工程
第二章1、基本概念 浅埋式地下工程:其覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件
主要结构型式:直墙拱形结构、矩形框架结构、梁板式结构 (了解每个特点)
2.矩形闭合框架设计主要内容:1)结构断面形式和尺寸2)确定荷载计算3)内力计算4)截面设计5)抗浮验算 3.基坑工程特点:基坑向大深度方向发展;基坑开挖面积大,给支撑布置带来较大难度;软弱地层中基坑开挖影响周围建筑物、设施和管线;期长,场地窄,降雨、重物堆放等不利稳定;相邻场地施工,工序相互制约与影响,难协调 4.基坑开挖方法(场地地层) (1)无支护的放坡开挖:不需支护,便于施工,占用场地较大(2)有支护的垂直开挖:必须有支护系统,费用高,空间小
基坑支护结构的主要功能是挡土和防水。挡土功能:支挡型和加固型
防水功能:防止地下水变化所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。
支挡型(被动):支护结构(挡土构件和锚杆或支撑)作为主要受力构件承受水平水土压力;加固型(主动):提高土体强度,维持坑壁的稳定。
5.基坑工程主要设计内容:1)环境调查和基坑安全等级确定2)围护结构选型
3)围护结构设计计算(特别是节点设计)-作用荷载4)围护结构稳定性验算5)降水设计与土方开挖方案6)基坑监测方案与环境保护要求
6、基坑支护设计一般步骤: 1)初拟基坑支
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