地下空間開發(fā)中的若干技術(shù)問題

地下空間開發(fā)中的若干技術(shù)問題

前言開挖支護(hù)系列技術(shù)問題基礎(chǔ)抗浮技術(shù)問題樁土相互作用技術(shù)問題結(jié)論與展望

目錄

中央遵循科學(xué)發(fā)展觀，非常適時(shí)地提出了構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。建設(shè)具有中國特色的資源節(jié)約型城市的一個(gè)重要方面就是充分開發(fā)利用地下空間。城市地下空間的開發(fā)包括城市中心地區(qū)的立體化建設(shè)、城市地下交通系統(tǒng)、城市地下公用設(shè)施系統(tǒng)、城市地下防空防災(zāi)系統(tǒng)和城市地下能源及物資儲(chǔ)備系統(tǒng)等方向。1前言玄武湖隧道上海人民廣場(chǎng)地鐵站臺(tái)南京地鐵線無錫輕軌線地鐵剪票口地下音樂臺(tái)地下運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地下停車場(chǎng)地下游泳池?fù)跬两Y(jié)構(gòu)變形與土壓力之間的關(guān)系真三軸實(shí)驗(yàn)考慮位移的土壓力模型模型的驗(yàn)證在橫向承載樁中的應(yīng)用在沉樁中的應(yīng)用在擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在基坑工程的應(yīng)用2開挖支護(hù)涉及的技術(shù)問題

2.1土壓力與變形的關(guān)系土壓力與擋土墻位移的關(guān)系

反映出土壓力與擋土結(jié)構(gòu)的位移之間存在很大的關(guān)系2.2真三軸儀的應(yīng)力路徑試驗(yàn)研究

大主應(yīng)力方向加荷的應(yīng)力應(yīng)變曲線

小主應(yīng)力方向卸荷的應(yīng)力應(yīng)變曲線

2.3考慮位移的土壓力計(jì)算公式其中：s是土體產(chǎn)生的位移量。p0為靜止土壓力；

為內(nèi)摩擦角的函數(shù)；為主動(dòng)土壓力位移量和內(nèi)摩擦角的函數(shù)，且有b>0。

該公式具有單調(diào)遞增性、有界性和可回歸為經(jīng)典圖壓力理論計(jì)算公式等特性，能夠很好地描述擋土墻位移和土壓力之間的關(guān)系。2.4基于土壓力極值的計(jì)算公式利用朗肯土壓力理論計(jì)算中的兩個(gè)極限值作為參考點(diǎn)，得到可計(jì)算任意位移下土壓力大小的考慮位移的土壓力計(jì)算公式：

其中：s是土體產(chǎn)生的位移量。2.5主動(dòng)土壓力力的驗(yàn)算引用岳祖潤(rùn)，彭彭胤宗，張張師德的壓壓實(shí)粘性土土填土擋土土墻土壓力力離心模型型試驗(yàn)壓力模型試試驗(yàn)研究中的實(shí)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)對(duì)比，結(jié)果果如下：由上表可見見：計(jì)算值值和實(shí)測(cè)值值相當(dāng)接近近，誤差在在4％以內(nèi)。2.6被動(dòng)土壓力力的計(jì)算引用徐日慶慶、陳頁開開在剛性擋擋墻被動(dòng)土土壓力模型型試驗(yàn)研究究中的實(shí)測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行行對(duì)比，結(jié)結(jié)果如下：：不同深度土土壓力與位位移的關(guān)系系被動(dòng)土壓力力系數(shù)Kp與位移關(guān)系系2.7超極限狀態(tài)態(tài)變形土體體的滑坡推推力計(jì)算式式擋土墻示意意圖微三角楔體體受力圖2.8在橫向承載載樁分析中中的應(yīng)用將前面提到到的考慮位位移的土壓壓力模型引引入到橫向向承載樁分分析中來，，知道位移移后就可以以快速計(jì)算算出土的反反作用力。。樁前后方土土體位移計(jì)計(jì)算結(jié)果撓度后樁周周的土反力力撓度前樁周周的土反力力p-y曲線分析結(jié)結(jié)果2.9在沉樁分析析中的應(yīng)用用將沉樁過程程考慮為水水平方向上上被加載，，垂直方向向的應(yīng)力發(fā)發(fā)生相應(yīng)的的變化。算例計(jì)算結(jié)結(jié)果Meyerholf的犁形破壞壞模式沿徑向的地地面隆起量量沿深度的土土體隆起量量2.10在擋土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)中的的應(yīng)用柔性材料—砂土接觸面面的水平位位移曲線帶不同厚度度柔性材料料的復(fù)合擋擋土墻上的的土壓力巖土體柔性材料剛性材料樁體的撓度度2.11在基坑工程程的應(yīng)用樁體的土反反力分布基礎(chǔ)底部水水壓力分布布情況抗拔樁的布布樁優(yōu)化傘狀錨樁的的抗浮基部回彈分分布及“鍋鍋底型”筏筏板基礎(chǔ)的的使用3基礎(chǔ)抗浮涉涉及的技術(shù)術(shù)問題3.1基礎(chǔ)底部水水壓力分布布情況基礎(chǔ)位于飽飽和粘土中中的試驗(yàn)原原理圖基礎(chǔ)位于水水中的試驗(yàn)驗(yàn)原理圖飽和粘土中中的水位—荷重?cái)?shù)據(jù)擬擬合曲線水中的水位位—荷重?cái)?shù)據(jù)擬擬合曲線9.8h6.2h3.2抗拔樁的布布樁優(yōu)化基礎(chǔ)底板的的的彎矩圖圖不同樁數(shù)布布樁圖基礎(chǔ)底板的的變形圖基礎(chǔ)底板的的變形圖不同布樁方方式圖小樁徑、淺淺樁長(zhǎng)、多多樁數(shù)的均均勻布樁方方式，即使使抗浮力趨趨近于均布布荷載的抗抗浮設(shè)計(jì)方方法是最優(yōu)優(yōu)的?；A(chǔ)底板的的的彎矩圖圖3.3傘狀錨樁的的抗浮3.4““鍋底型”基基礎(chǔ)底板的的使用組合式鍋底底型基礎(chǔ)底底板圖基坑開挖回回彈分布圖圖鍋底型基礎(chǔ)礎(chǔ)底板地基受荷后后的變形圖圖4樁土相互作作用技術(shù)問問題摩擦樁按照極限承承載力設(shè)計(jì)計(jì)端承樁采用變形調(diào)調(diào)節(jié)器5結(jié)論與展望望未來的地下下空間將不不僅僅只有有地鐵、隧隧道、地下下廣場(chǎng)、地地下道路等等幾種式，，還包括地地下街、市市政隧道、、大型地下下儲(chǔ)氣設(shè)施施、地下雨雨水儲(chǔ)存設(shè)設(shè)施、地下下垃圾站房房、地下車車庫、地下下變電站、、以及大型型綠地、居居住區(qū)的地地下空間的的開發(fā)利用用等形式。。還將引入入Internet技術(shù)，在Internet上建立城市市地下空間間開發(fā)與利利用信息網(wǎng)網(wǎng)站，同時(shí)時(shí)，通過法法律將地下下空間開發(fā)發(fā)納入有序序高效狀態(tài)態(tài)。在這個(gè)個(gè)過程中將將遇到極多多技術(shù)問題題，需要多多學(xué)科綜合合解決。致謝感謝培養(yǎng)我我的各位導(dǎo)導(dǎo)師：南京京水利科學(xué)學(xué)研究院沈沈珠江院士士、河海大大學(xué)殷宗澤澤教授、南南京工業(yè)大大學(xué)宰金珉珉教授、河河海大學(xué)盧盧廷浩教授授、香港理理工大學(xué)殷殷建華教授授、南京水水利科學(xué)研研究院趙維維炳教授等等感謝同行專專家、教授授的關(guān)心和和幫助感謝我的學(xué)學(xué)生們感謝以下基基金項(xiàng)目的的資助:國家自然科科學(xué)基金、、霍英東青青年教師基基金、教育育部科學(xué)技技術(shù)研究重重點(diǎn)項(xiàng)目、、中國人事事部留學(xué)歸歸國人員基基金