淺埋式地下結(jié)構(gòu)

第三章淺埋的地下結(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.3.1.1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3.1.2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2－1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。3.1.3一般淺埋結(jié)構(gòu)淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地下醫(yī)院、指揮所等，應(yīng)用廣泛。一般采用明挖法施工。為直墻拱、矩形框架和梁板式結(jié)構(gòu)。3.2一般淺埋結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式2.2.1直墻拱半圓拱、割圓圓拱和拋物線線拱3.2.2矩形閉合框架架(a)單跨(b)雙跨(c)隔墻開(kāi)設(shè)孔洞洞(d)梁柱體系(e)多層多跨地下下廠房3.2.3梁板式結(jié)構(gòu)3.3矩形閉合框架架的計(jì)算矩形閉合框架架的結(jié)構(gòu)計(jì)算算通常包括荷載、內(nèi)力及及截面計(jì)算，必要時(shí)時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行抗浮計(jì)算。2.3.1荷載計(jì)算靜荷載:自重土壓力和和地下水頭壓壓力；活荷載:施工活荷載、、車輛設(shè)備等等荷載；特定荷載:常規(guī)武器甚至至核武器作用用下的沖擊荷荷載。頂板荷載：(1).上部覆土重力力(2).水壓力：(3).頂板自重：(4).特載頂板總荷載為為三者與特載載之和：底板荷載直線分布，底底板上的荷載載為結(jié)構(gòu)整體體自重、頂板板傳下的荷載載與特載之和和，即:側(cè)墻荷載側(cè)墻上的荷載載包括有水平平向土壓力，，水壓力和特特載?！蹨p系數(shù)，依依土體透水性性而定；對(duì)于于砂土對(duì)于粘土圖3－5荷載示意圖3.3.2內(nèi)力計(jì)算可將地基視作作彈性半無(wú)限限平面，作為為彈性地基上的的框架進(jìn)行分分析。簡(jiǎn)化，本節(jié)將將彈性地基上上的反力作為為荷載作用在在閉合框架底底部，按照一般平面框架架計(jì)算。1）計(jì)算簡(jiǎn)圖視為平面應(yīng)變變問(wèn)題，圖3－7計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)簡(jiǎn)化框架的頂?shù)装灏搴穸榷急葍?nèi)內(nèi)隔墻大得多多，中隔墻的的剛度相對(duì)較較小，將中隔隔墻一般視為為只承受軸力力的二力桿，，圖3－8縱梁和柱計(jì)算算簡(jiǎn)圖2）截面選擇計(jì)算超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)需需要知道截面面尺寸，這在在設(shè)計(jì)前是不不知道的。所所以只有根據(jù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定各個(gè)截面的尺尺寸，進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力計(jì)算，然然后驗(yàn)算截面是否合適。若若不合格，重復(fù)上述過(guò)程，直直至所設(shè)截面面合適為止3)計(jì)算方法采用位移法計(jì)算，當(dāng)不考考慮線位移的的影響時(shí)，則則以力矩分配配法為簡(jiǎn)便。。(1).當(dāng)豎向荷載不不平衡時(shí)，可可以在底板的的結(jié)點(diǎn)上加設(shè)集中力.(2).線位移的確定定，一般情況況下，框架有有幾孔就有幾幾個(gè)獨(dú)立的線位移移。淺埋式結(jié)構(gòu)上上特載的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他荷荷載，，而且且，特載的值值的計(jì)算是非非常粗略的，，因此并非非常精確確。集中力的施加加3.3.3截面計(jì)算以現(xiàn)行鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范為準(zhǔn)。特載與其他荷荷載組合：按照彎矩和軸力對(duì)構(gòu)件承載力力進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)時(shí)，需要考慮動(dòng)力荷載作用用下材料強(qiáng)度的提提高；按剪力和扭力對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承承載力驗(yàn)算時(shí)時(shí)，則不考慮材料強(qiáng)度的提提高。設(shè)有支托的框框架結(jié)構(gòu)地下矩形閉合合框架結(jié)構(gòu)中中的頂板、側(cè)側(cè)墻和底板均按照偏壓構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行截面驗(yàn)算算。3.3.4抗浮計(jì)算為結(jié)構(gòu)自重重、設(shè)備重重量及上部部覆土重之之和，但對(duì)對(duì)箱體施工工完畢后工工況，僅考考慮結(jié)構(gòu)自自重；為浮力。3.4構(gòu)造要求3.4.1配筋形式3.4.2混凝土保護(hù)護(hù)層厚度保護(hù)層最小小厚度常比比地面結(jié)構(gòu)構(gòu)增加5-10mm。通常可按按照“混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范”（GB50010-2002）規(guī)定采用用，其環(huán)境境類別應(yīng)屬屬b類。3.4.3橫向受力鋼鋼筋鋼筋直徑選選取32mm以下，鋼筋筋的間距一一般不大于于200mm，不小于70mm，以方便施施工。表5－1最小鋼筋配配筋率(%)項(xiàng)次分類混凝土強(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0.10.150.23.4.4縱向分布鋼鋼筋.4縱向分布鋼鋼筋在縱向截面面，一般配配置分布鋼鋼筋，以減減少混凝土土的收縮、溫差差和不均勻勻沉降的影響。縱向分布鋼鋼筋的截面面面積，一一般不應(yīng)小于受受力鋼筋截截面積的10％，同時(shí)，縱縱向分布鋼鋼筋的配筋筋率對(duì)頂?shù)装宀灰艘诵∮?.15%；側(cè)墻不宜小于0.20％。3.4.5箍筋一般可不配配置箍筋項(xiàng)次板和墻厚（mm）12341502002503002003003505003.4.6剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造增加斜托，，斜托的斜斜度控制在在1：3左右比較合合適。轉(zhuǎn)角角部分的鋼鋼筋布置如如圖。3.4.7變形縫的設(shè)設(shè)置伸縮縫和沉沉降縫，，變形縫的的間距在30m左右。嵌縫式：結(jié)構(gòu)內(nèi)部槽槽中填以瀝青膠或或由環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂和煤焦焦油合成的的環(huán)煤涂料料等，也可可以在外部貼防水水層。貼附式將厚度為6～8mm的橡膠平板板用鋼板條條及螺栓固固定在結(jié)構(gòu)上即可可。其優(yōu)點(diǎn)是橡膠平板板年久老化化后可以拆拆換，缺點(diǎn)是不易使橡橡膠平板和和鋼板密貼貼。埋入式大型工程中中普遍采用用埋入式變變形縫，，在澆搗混凝凝土?xí)r，把橡膠或塑塑料止水帶帶埋入結(jié)構(gòu)構(gòu)中，防水水效果可靠靠，但橡膠膠老化問(wèn)題題需要改進(jìn)進(jìn)。如果防