地下結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)第五章淺埋的地下結(jié)構(gòu)三

地下結(jié)構(gòu)工程第05章5淺埋的地下結(jié)構(gòu)

當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而增加時(shí)，則為淺埋式結(jié)構(gòu).淺埋的地下結(jié)構(gòu)包括附建式的地下室結(jié)構(gòu)（防空地下室）、隧道的引道結(jié)構(gòu)和一般的淺埋結(jié)構(gòu).本章著重討論矩形淺埋式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)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時(shí)，按照國(guó)家的規(guī)定，按比例修建的具有一定防護(hù)要求的建筑物地下室。承受上部地面建筑傳來(lái)的靜荷載,承受核爆炸沖擊波的動(dòng)力荷載;平戰(zhàn)結(jié)合；一般采用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、箱形結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式。地道5.1.2引道結(jié)構(gòu)城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門(mén)與地面間的連接段，是一種縱向變高度的塹壕。（1）.墻型支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛的是薄壁型擋墻，又可分為懸臂式和扶壁式擋墻。（2）.槽形支擋結(jié)構(gòu)(a)懸臂式擋墻（b）扶壁式擋墻圖5－1薄壁型擋墻其他：重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋混凝土薄壁擋墻、加筋土型支擋結(jié)構(gòu)、拉錨型支擋結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻型支擋結(jié)構(gòu)。槽形支擋結(jié)構(gòu)（整體式引道結(jié)構(gòu)）靜定結(jié)構(gòu)，其形狀與船塢類(lèi)似，其設(shè)計(jì)需要先進(jìn)行抗浮穩(wěn)定計(jì)算，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算。5.1.3一般淺埋結(jié)構(gòu)淺埋的地鐵車(chē)站、、地鐵通道、地下下工廠、地下醫(yī)院院、指揮所等，應(yīng)應(yīng)用廣泛。一般采用明挖法施工。為直墻拱、矩形框架架和梁板式結(jié)構(gòu)。5.2一般淺埋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)形式5.2.1直墻拱半圓拱、割圓拱和和拋物線拱5.2.2矩形閉合框架(a)單跨(b)雙跨(c)隔墻開(kāi)設(shè)孔洞(d)梁柱體系(e)多層多跨地下廠房房5.2.3梁板式結(jié)構(gòu)5.3矩形閉合框架的計(jì)計(jì)算矩形閉合框架的結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括括荷載、內(nèi)力及截面面計(jì)算，必要時(shí)尚應(yīng)應(yīng)進(jìn)行抗浮計(jì)算。5.3.1荷載計(jì)算靜荷載:自重土壓力和地下下水頭壓力；活荷載:施工活荷載、車(chē)輛輛設(shè)備等荷載；；特定荷載:常規(guī)武器甚至核武武器作用下的沖擊擊荷載。頂板荷載：(1).上部覆土重力(2).水壓力：(3).頂板自重：(4).特載頂板總荷載為三者者與特載之和：底板荷載直線分布，底板上上的荷載為結(jié)構(gòu)整整體自重、頂板傳傳下的荷載與特載載之和，即:側(cè)墻荷載側(cè)墻上的荷載包括括有水平向土壓力力，水壓力和特載載?！蹨p系數(shù)，依土體體透水性而定；對(duì)對(duì)于砂土對(duì)于粘土圖5－5荷載示意圖5.3.2內(nèi)力計(jì)算可將地基視作彈性性半無(wú)限平面，作作為彈性地基上的框架架進(jìn)行分析。簡(jiǎn)化，本節(jié)將彈性性地基上的反力作作為荷載作用在閉閉合框架底部，按按照一般平面框架計(jì)算算。1）計(jì)算簡(jiǎn)圖視為平面應(yīng)變問(wèn)題題，圖5－7計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)化框架的頂?shù)装搴穸榷榷急葍?nèi)隔墻大得得多，中隔墻的剛剛度相對(duì)較小，將將中隔墻一般視為為只承受軸力的二二力桿，圖5－8縱梁和柱計(jì)算簡(jiǎn)圖圖本講要點(diǎn)了解淺埋結(jié)構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)形式；掌握矩形閉合框架架的計(jì)算簡(jiǎn)圖。2）截面選擇計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力時(shí)需要知道截截面尺寸，這在設(shè)設(shè)計(jì)前是不知道的的。所以只有根據(jù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定各個(gè)截面的尺寸，，進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，，然后驗(yàn)算截面是否合適。若不合合格，重復(fù)上述過(guò)程，直至所所設(shè)截面合適為止止3)計(jì)算方法采用位移法計(jì)算，當(dāng)不考慮線線位移的影響時(shí)，，則以力矩分配法法為簡(jiǎn)便。(1).當(dāng)豎向荷載不平衡衡時(shí)，可以在底板板的結(jié)點(diǎn)上加設(shè)集中力.(2).線位移的確定，一一般情況下，框架架有幾孔就有幾個(gè)個(gè)獨(dú)立的線位移。淺埋式結(jié)構(gòu)上特載載的值遠(yuǎn)大于其他他荷載，，而且，，特載的值的計(jì)算算是非常粗略的，，因此并非非常精確。集中力的施加5.3.3截面計(jì)算以現(xiàn)行鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為準(zhǔn)。特載與其他荷載組組合：按照彎矩和軸力對(duì)構(gòu)件承載力進(jìn)行行驗(yàn)算時(shí)，需要考慮動(dòng)力荷載作用下材料強(qiáng)度的提高；；按剪力和扭力對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力力驗(yàn)算時(shí)，則不考慮材料強(qiáng)度的提高。。設(shè)有支托的框架結(jié)結(jié)構(gòu)地下矩形閉合框架架結(jié)構(gòu)中的頂板、、側(cè)墻和底板均按照偏壓構(gòu)件進(jìn)行截面驗(yàn)算。5.3.4抗浮計(jì)算為結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備備重量及上部覆土土重之和，但對(duì)箱箱體施工完畢后工工況，僅考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)自重；為浮力。5.4構(gòu)造要求5.4.1配筋形式式5.4.2混凝土保保護(hù)層厚厚度保護(hù)層最最小厚度度常比地地面結(jié)構(gòu)構(gòu)增加5-10mm。通?？煽砂凑铡盎炷两Y(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范”（GB50010-2002）規(guī)定采采用，其其環(huán)境類(lèi)類(lèi)別應(yīng)屬屬b類(lèi)。5.4.3橫向受力力鋼筋鋼筋直徑徑選取32mm以下，鋼鋼筋的間間距一般般不大于于200mm，不小于于70mm，以方便便施工。。表5－1最小鋼筋筋配筋率率(%)項(xiàng)次分類(lèi)混凝土強(qiáng)度等級(jí)<C20C25-C40C50-C601軸心受壓構(gòu)件的全部受壓鋼筋0.40.40.42偏心受壓及偏心受拉構(gòu)件的受壓鋼筋0.20.20.23受彎構(gòu)件偏心受壓及偏心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋0.10.150.25.4.4縱向分布布鋼筋.4縱向分布布鋼筋在縱向截截面，一一般配置置分布鋼鋼筋，以以減少混混凝土的的收縮、溫溫差和不不均勻沉沉降的影響。?？v向分布布鋼筋的的截面面面積，一一般不應(yīng)小于于受力鋼鋼筋截面面積的10％，同時(shí)，，縱向分分布鋼筋筋的配筋筋率對(duì)頂?shù)装宀徊灰诵∮谟?.15%；側(cè)墻不宜小于于0.20％。5.4.5箍筋一般可不不配置箍箍筋項(xiàng)次板和墻厚（mm）12341502002503002003003505005.4.6剛性節(jié)點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)造增加斜托托，斜托托的斜度度控制在在1：3左右比較較合適。。轉(zhuǎn)角部部分的鋼鋼筋布置置如圖。。5.4.7變形縫的的設(shè)置伸縮縫和和沉降縫縫，變變形縫的的間距在在30m左右。嵌縫式：結(jié)構(gòu)內(nèi)部部槽中填填以瀝青膠膠或由環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂脂和煤焦焦油合成成的環(huán)煤煤涂料等等，也可可以在外部貼防防水層。貼附式將厚度為為6～8mm的橡膠平平板用鋼鋼板條及及螺栓固固定在結(jié)構(gòu)上即即可。其優(yōu)點(diǎn)是橡膠平平板年久久老化后后可以拆拆換，缺點(diǎn)是不易使使橡膠平平板和鋼鋼板密貼貼。埋入式大型工程程中普遍遍采用埋埋入式變變形縫，，在澆搗混混凝土?xí)r時(shí)，把橡膠或或塑料止止水帶埋埋入結(jié)構(gòu)構(gòu)中，防防水效果果可靠，，但橡