《地下建筑结构》第二版中文课件.ppt

1、第一讲地下建筑结构绥芬河绥芬河北京北京乌海乌海临汾临汾洛阳洛阳荣成荣成丹东丹东锡林浩特锡林浩特乌兰浩乌兰浩特特满洲里满洲里珲春珲春青岛青岛连云港连云港宁波宁波厦门厦门汕头汕头河池河池瑞丽瑞丽霍尔果斯霍尔果斯石家庄石家庄太太原原济南济南长春长春哈尔哈尔滨滨郑州郑州上海上海杭州杭州福州福州武汉武汉长沙长沙南昌南昌合肥合肥南京南京广州广州南宁南宁贵阳贵阳昆明昆明成都成都重庆重庆西安西安银银川川乌鲁木齐乌鲁木齐天津天津9纵纵 18横横国家高速公路网布局方案国家高速公路网布局方案在山岭在山岭，全国各省，特别是西部地区，将建设众多隧道工程。，全国各省，特别是西部地区，将建设众多隧道工程。在沿江在沿江，宁波

2、、广州、上海、南京、武汉、重庆等越江通道工程。，宁波、广州、上海、南京、武汉、重庆等越江通道工程。在沿海在沿海，有渤海湾跨海工程、大连湾跨海工程、青，有渤海湾跨海工程、大连湾跨海工程、青-黄海底隧道工程、黄海底隧道工程、上海崇明越江通道、港上海崇明越江通道、港-珠珠-澳跨海工程、琼洲通道工程、台湾连线工程、澳跨海工程、琼洲通道工程、台湾连线工程、厦门东通道工程等。厦门东通道工程等。同三国道主干线同三国道主干线沈阳至海口国家高速沈阳至海口国家高速琼州海峡琼州海峡南极洲科伦坡新加坡三亚曼谷昆明成都西安连云港东京北京沈阳同江新德里伊斯兰堡霍尔果斯新西伯利亚德黑兰伊斯坦布尔莫斯科维也纳柏林巴黎马德里开

3、罗旧金山纽约华盛顿里约日内卢圣地亚哥布宜诺斯艾利斯中华人民共和国澳大利亚世界主要跨海工程世界主要跨海工程 国外：日本发展最快，修建达2000km。其中：圣哥达隧道16.5km；水下隧道发展较快，港九海底隧道、青函隧道（53.85km),为世界之最；英法海峡隧道（49.6km），直布罗陀海峡隧道（拟建，连接欧非大陆）；对马海峡隧道（拟建，连接日本与南朝鲜，230km）瑞士圣哥达大隧道全长16.5Km，是穿越海拔2Km多的阿尔卑斯山、连接瑞士南部和意大利北部的主要公路干道，为世界第二长公路隧道。图片为2001年10月24日因车辆相撞发生大火，死亡14人。在英吉利海峡底开凿隧道的规划是19世纪初拿破

4、轮战争期间首次提出的。英吉利海峡隧道耗资100亿英镑，接通英国肯特郡的福克斯通和法国的加来，建造工程于1987年12月开始，到1990年12月结束。1994年5月6日由英国女王伊丽莎白二世和法国总统密特朗正式剪彩通车。这条双轨隧道长49.94公里，直径7.6米。水中隧道（水中隧道（悬浮隧道技术悬浮隧道技术）山岭隧道（新奥法）越江公路隧道（沉管法）上海徐家汇地铁站广州越秀公园站共同沟山区城市隧道山区城市隧道 （新奥法新奥法）打浦路隧道（盾构法盾构法）地下广场（明挖法）地下车站（盖挖、逆作法）最新盾构技最新盾构技术术盾盾构构隧隧道道排水隧道（排水隧道（顶管法）顶管法）地下通道（管幕箱涵顶进技术）天

5、生桥水电站龙滩水电站坝高坝高 277m表孔表孔 6-12.518.5深孔深孔 7-58泄洪洞泄洪洞 4-1411.3厂房厂房 2-8750水电地下厂房水电地下厂房主副厂主副厂房洞房洞主变洞主变洞尾调洞尾调洞母线洞母线洞尾水尾水主洞主洞交通洞交通洞出线洞出线洞引水发电系统设计引水发电系统设计 白鹤滩水电站装机容量白鹤滩水电站装机容量13050MW，多年平均发电量多年平均发电量564.9亿亿kW h。是。是西电东输骨干电源点之一西电东输骨干电源点之一 广西龙滩水电地下厂房广西龙滩水电地下厂房新日本石油公司的海上油库串木野基地的地下油库地下石窟洞室地下石窟洞室（小隧道棚大跨洞室开挖法）（小隧道棚大跨

6、洞室开挖法）已凿挖宕顶桥梁锚碇工程（桥梁锚碇工程（基坑法基坑法）典型桥梁锚碇施工典型桥梁锚碇施工开挖中的低温气体储藏隧洞（新奥法）地下防卫设施（新奥法）。示意图承重和围护 地下建筑结构的几种形式（一）浅埋式结构：平面成方形或长方形，当顶板做成平顶时，常用梁板式结构。地下指挥所可以采用平面呈条形的单跨或多跨结构。为节省材料，顶部可做成拱形。（二）附建式结构：是房屋下面的地下室，一般有承重的外墙、内墙（地下室作为大厅用时则为内柱）和板式或梁板式顶底板结构。（三）沉井结构：沉井施工时需要在沉井底部挖土，顶部出土，故施工时沉井为一开口的井筒结构，水平断面一般做成方形，也有圆形，可以单孔也可以多孔，沉毕

7、后再做底顶板。（四）地下连续墙结构：先建造两条连续墙，然后在中间挖土，修建底板、顶板和中间楼层。（五）盾构结构：盾构推进时，以圆形为最宜，故常采用装配式圆形衬砌，也有做成方形和半圆形的。（六）沉管结构：一般做成箱形结构，两端加以临时封墙，托运至预定水面处，沉放至设计位置。（七）桥梁基础结构：桥梁基础结构可分为浅基础、深基础及深水基础三大类，目前常用的基础形式是桩基础和沉井基础。（八）其它结构：还包括顶管结构和箱涵结构等。在城市管道埋深较大、交通干线附近和周围环境对位移、地下水有严格限制的地段常采用顶管结构施工更为安全和经济。而在铁路和公路交叉口，为了不影响交通，需建立交桥和立交地道，一般采用箱

8、涵结构。型式主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形等。此外，还有一些其它类型的结构，如喷锚结构、穹顶结构、复合结构等。最常用的是拱形结构，这是因为它具有以下优点：（一）地下结构的荷载比地面结构大，且主要承受垂直荷载。因此，拱形结构就受力性能而言比平顶结构好（例如在垂直荷载作用下弯矩小）。（二）拱形结构的内轮廓比较平滑，只要适当调整拱曲率，一般都能满足地下建筑的使用要求，并且建筑布置比圆形结构方便，净空浪费也比圆形结构少。（三）拱主要是承压结构。适用于采用抗拉性能较差，抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料构筑。材料造价低，耐久性良好，易维护。常用的几种拱形结构、喷锚结构以及穹顶结构等。（一）、拱形结构1

9、贴壁式拱形结构（1）半衬砌结构（2）厚拱薄墙衬砌结构（3）直墙拱形衬砌 （4）曲墙拱形衬砌结构2离壁式拱形衬砌结构（二）喷锚结构（三）穹顶结构（四）连拱隧道结构 （五）复合衬砌结构1、按使用功能分类 可分为：可分为：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、地下军事工程、地下仓储工程、地下娱乐体育设施等。地下结构型式可以隧道式，横断面尺寸远远小于纵向长度尺寸，即廊道式。平面布局上也可以构成棋盘式或者如地面房间布置，可以为单跨、多跨，也可以单层或多层，常用浅埋地下结构为多跨多层框架结构。地下结构横断面可根据所处部位地质条件和使用要求，选用不同的形状，最常见的有圆形，口形（人张开

10、嘴），马蹄形，直墙拱形，曲墙拱形，落地拱，连拱（塔拱），穹顶直墙等等。初步设计的内容主要包括：（一)工程等级和要求，以及静、动荷载标准的确定；（二)确定埋置深度与施工方法；（三)初步设计荷载值；（四）选择建筑材料；（五）选定结构型式和布置；（六）估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等尺寸；（七）绘制初步设计结构图；（八）估算工程材料数量及财务概算。技术细节的主要内容是：（一）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；（二）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；（三）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；（四）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；（五）配筋设计：通过截面强度和裂缝计算得出受力钢筋，并确定分布钢筋与架立钢筋；（六）绘制结构施工详图：如结构平面图、构件配筋图、节点详图，风、水、电和其他内部设备的预埋件图；（七）材料、工程数量和工程财务预算。谢 谢!