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第1章绪论1.地下建筑结构：在地下开挖出的空间中修建的建筑物；包括衬砌结构与内部结构两部分。2.衬砌：与土层接触的永久性支护结构，起承重、维护作用。3.地下结构断面形式：矩形、圆形、扁圆形、直墙拱形、曲墙拱形、梯形、多边形。4.拱形结构的优点：1)地下结构的荷载比地面结构大，且主要承受竖向荷载。因此，拱形结构就受力性能而言比平顶结构优；2）拱形结构的内轮廓比较光滑，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；3）拱主要是承压结构。因此，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。这些材料造价低、耐久性良好、易维护。5.地下建筑结构的初步设计内容：（1）工程等级和要求，以及静、动载标准的确定；（2）确定埋置深度与施工方法；（3）初步设计荷载值；（4）选择建筑材料；（5）选定结构形式和布置；（6）估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度主要尺寸；（7）绘制初步设计结构图；（8）估算工程材料数量及财务概算。技术设计内容：（1）计算荷载：求出作用在结构上的各种荷载值；（2）计算简图：拟定出恰当的计算图式；（3）内力分析：得出控制截面的内力；（4）内力组合：求出各控制截面的最大设计内力值；（5）配筋设计：得出受力钢筋，确定分布钢筋与架立钢筋；（6）绘制结构施工详图：结构平面图，结构构件配筋图，节点详图，内部设备的预埋件图；（7）材料，工程数量和工程财务预算。第2章地下结构的荷载1.作用在地下建筑结构上的荷载，按其存在的状态可分为：静、动、活荷载。2.围岩压力：位于地下结构周围变形或破坏的岩层，作用在衬砌结构或支撑结构上的压力。3.地层弹性抗力：结构变形使土体被动受力时，土对结构的产生的反作用力。决定于结构的变形和地层的物理力学性质。4.初始地应力：岩体在天然状态下具有的内在应力；自重应力场：上覆岩层自重产生的应力，地心引力和离心惯性力共同作用结果；构造应力场：地壳各处发生的一切构造变形和破裂形成的地应力。5.土层弹性抗力的计算理论：局部变形理论要点：假设土体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比。共同变形理论要点：假设地基为均质、连续、各向同性的半无限空间弹性体第3章弹性地基梁理论1.弹性地基梁：搁置在具有一定弹性地基上，各点与地基紧密相贴的梁。2.弹梁与普梁的区别：1）弹性地基梁是无穷多次超静定结构，普通梁是静定的或有限多次超静定；2）弹性地基梁必须考虑地基的变形，普通梁的支座通常看做刚性支座，及略去地基的变形。3.弹性地基梁的计算模型：1）局部弹性地基基础：假设地基表面任一点的沉降与改点单位面积所受的压力成正比。优点：消除反力直线分布假设中的缺点；缺点：没有反应地基的变形连续性，故对于密实厚土层和整体岩石地基将会引起较大的误差。2)半无限体弹性地基模型：把地基看成一个均质连续弹性的半无限体。优点：一方面反映了地基的连续整体性，一方面又从几何上、物理上对地基进行了简化，故而可以把弹性力学中有关半无限弹性体这个古典问题的已知结论作为计算的基础；缺点：各类假设与实际不符并且模型在数学处理上比较复杂，因而在应用上受到限制。4.弹性地基梁的分类：1）短梁：换算长度75.21的弹性地基梁；2）长梁：75.2的弹性地基梁，可份为无限长梁和半无限长梁；3）刚性梁：1的弹性地基梁。第4章地下结构的计算方法1.国内地下结构设计方法类型及基本原理（1）荷载-结构模型：先给出地层对结构的荷载（土、水压力），再按结构力学方法进行构件截面设计，如主动荷载、主动荷载+弹性抗力。（2）地层-结构模型：将地层与结构视为一整体来进行分析，考虑地层-结构的共同作用。在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌和地层的内力，并据以验算地层的稳定性和进行构件截面设计。第5章浅埋结构1.浅埋式结构：其上覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件（土H1)5.22(h，1h为压力拱高）或软土地层中覆盖层厚度结构尺寸的地下结构。2.浅埋式结构的形式和特点：（1）直墙拱：墙体部分通常用砖或块石砌筑，拱体部分视其跨度大小，可采用砖砌拱、预制钢筋混凝土拱或现浇钢筋混凝土拱。拱顶部分形式：半圆拱、割圆拱、抛物线拱等。（2）矩形框架：①单跨矩形闭合框架，跨度一般小于6m。②双跨和多跨的矩形闭合框架，当结构的跨度较大，或由于使用和工艺的要求，结构可设计成双跨的或多跨的。③多层多跨的矩形闭合框架，由于工艺要求或者是使用要求做成多层多跨的结构。（3）梁板式结构在地下水位较低的地区，或要求防护等级较低的工程中，顶、底板做成现浇钢筋混凝土梁板式结构，而围墙和隔墙则为砖墙；在地下水位较高或防护等级要求较高的工程中，一般除内部隔墙外，均做成箱形闭合框架钢筋混凝土结构。3.变形缝（间距为30米左右）分为伸缩缝（防止由于温度变化或混凝土收缩而引起结构破坏所设置的缝）和沉降缝（防止由于不同的结构类型（或结构相邻部分具有不同荷载）或不同地基承载力而引起结构不均匀沉降所设置的缝）。4.浅埋结构变形缝构造方式，以及各种构造方式的优缺点（1）嵌缝式：优点是造价低，施工易。但在有压水中防水效能不良，仅适于地下水较少的地区，或防水要求不高的工程。（2）贴附式（可卸式变形缝）：其优点是橡胶平板年久老化后可以拆换，缺点是不易使橡胶平板和钢板密贴。（3）埋入式：优点是防水效果可靠，但橡胶老化问题需待改进，这种方法在大型工程中普遍采用。第6章附建式结构1.附建式结构：根据一定的防护要求修建的附属于坚固的建筑物下的地下室，又称防空地下室，与独立修建的地下人防工事相对应。2.附建式结构的优点（与单建式结构相比）：（1）节省建设用地和投资；（2）便于平战结合，人员和设备容易在战时迅速转入地下；（3）增强上层建筑的抗地震能力；（4）上层建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮（炸）弹有一定的防护作用；防空地下室的造价比单建式的要低；（5）便于施工管理，采用新技术，保证工程质量，同时也便于维护。3.附建式结构的设计要点：（1）按平时和战时两种条件作为设计依据；（2）允许结构出现塑性变形，按弹塑性理论设计；（3）只进行结构的强度验算；（4）不必单独进行地基变形验算；（4）贯彻平战结合的原则，尽量为平时使用创造条件。4.附建式地下结构的形式和特点：（1）梁板结构，顶板为钢筋混凝土梁板结构。（2）板柱结构，顶板采用无梁钢筋混凝土板式结构。（3）箱形结构，钢筋混凝土空间结构。（4）其他结构。5.通风采光洞设计的一般原则：（1）仅大量性防空地下室才开设通风采光洞。等级稍高的防空地下室不宜开设通风采光洞，（2）防空地下室外墙开设的洞口宽度，不应大于地下室开间尺寸的1/3，且不应大于1.0m。（3）临战前必须用粘性土将通风采光井填土。因为粘性土密实可靠，能满足防早期核辐射的要求。（4）在通风采光洞上，应设防护挡板一道。（5）洞口的周边，应采用钢筋混凝土柱和梁予以加强。（6）开设通风采光洞侧墙，洞口上缘的圈梁按过梁进行验算。第7章沉井结构1.沉井结构：沉井是一个上无盖下无底的井筒状结构物，利用其结构自重作用而下沉入土，即将地面构筑的“半成品”沉入土中，在沉井的保护下完成结构物施工的结构。2.沉井结构的特点：（1）优点①埋置深度大，整体性强、稳定性好，能承受较大荷载；②下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工；③沉井施工时对邻近建筑物影响较小。（2）缺点①施工期较长；②施工技术要求高；③施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。3.沉井结构的组成和功能：（1）井壁，应有足够的厚度和强度，承受在下沉过程中的各种最不利荷载组合（水土压力）所产生的内力，使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。（2）刃脚，减小下沉阻力，具有的强度使沉井下沉过程中免遭损坏。（3）内隔墙，增加沉井在下沉过程中的刚度并减少井壁跨径，将井壁分隔成称多个施工井孔（土井），是挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。（4）封底及顶盖，当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑底清理后，即可封底，以防止地下水渗入井内。（5）底梁和框架：在松软地层中沉井，底梁的设置还可以防止沉井“突沉”和“超沉”，便于纠偏和分格封底，以争取采用干封底。4.抽拆垫木顺序：内隔墙垫木—短边垫木—长边垫木（拆除过程中应以定位垫木为中心由远及近，对称拆除，最后拆除定位垫木，每拆一块垫木马上回填沙土）第8章地下连续墙1.地下连续墙（的施工方法）：利用挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，再将钢筋笼放入沟槽内，并采用导管在充满稳定液的沟槽中进行混凝土液置换出来，相互相邻的槽段由特别的接头进行连接。从而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。2.槽幅是指地下连续墙一次开挖成槽的槽壁长度。3.地下连续墙的优缺点和适用条件：（1）优点：①可减少施工时对环境影小。施工时振动少，噪音低，可紧邻相近的建筑和地下设施施工；对沉降及变形易控制；②墙体刚度大，整体性好，结构和地基变形都较小，即可用于超深围护结构，也可用作主体结构；③连续墙为整体连续结构，耐久性和抗渗性好；④可实行逆作法施工，有利于施工安全，加快施工进度；⑤适用于多种地质条件。（2）缺点：①弃土和废泥浆处理。除增加工程费用外，若处理不当，还会造成新的环境污染。②地质条件和施工的适应性问题。③槽壁坍塌问题。④现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，虽可使用喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善，但增加工作量；⑤地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构，不如采用钢板桩尚可拔出重复使用来得经济。（3）适用条件：①基坑深度大于10m；②软土地基或砂土地基；③在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降，建筑物的沉降要求需严格限制时；④围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，且对抗渗有较严格要求时；⑤采用逆作法施工，内衬与护壁形成复合结构的工程。4.地下连续墙接头设计：（一）施工接头：直接连接构成接头，使用接头管（也叫锁口管）建成接头，使用接头箱建成接头，用隔板建成接头，用预制构件建成接头；（二）结构接头：直接连接的接头，间接连接的接头（钢板媒介连接、剪刀块连接），钢筋接驳器连接接头，植筋法接头。第9章盾构法隧道结构1.盾构法隧道的设计内容：第一阶段为隧道的方案设计，以确定隧道的线路、线形、埋置深度以及隧道的横断面形状和尺寸等；第二阶段为衬砌结构和构造设计，其中包括管片的分类、厚度、分块、接头形式等；第三阶段为管片内力的计算及断面设计。2.内部使用限界的确定：一、车辆限界是指在平直线路上运行中的车辆，可能达到的最大运动包迹线。在确定车辆限界的各个控制点时，除考虑车辆外轮廓横断面的尺寸外，还需考虑到制造上的公差，车轮和钢轨之间及在支承中的机械间隙、车体横向摆动和在弹簧上颤动倾斜等；二、建筑限界是在车辆限界以外一个形状类似的轮廓。由车辆限界外增加适量安全间隙来求得，其值一般为150~200mm。3.圆形隧道断面的优点和组成：1）优点：可以等同地承受各方向外部压力，尤其是在饱和含水软土地层中修建地下隧道，由于顶压侧压较为接近，更可显示其优越性；施工中易于盾构推进；便于管片的制作、拼装；盾构即使发生转动，对断面的利用也无大碍。4.一次衬砌为承重结构的主体，二次衬砌主要是为了一次衬砌的补强与防止漏水与侵蚀。5.衬砌的分类：(一)按材料及形式分类：1．钢筋混凝土管片1)箱形管片一般用于较大直径的隧道。单块管片重量较轻，管片本身强度不如平板形管片，特别在盾构顶力作用下易开裂。2)平板形管片用于较小直径的隧道，单块管片重量较重，对盾构千斤顶顶力具有较大的抵抗能力，正常运营时对隧道通风阻力较小。2．铸铁管片管片较轻，耐蚀性好，机械加工后管片精度高，能有效地防渗抗漏。缺点是金属消耗量大，机械加工量也大，价格昂贵。由于铸铁管片具有脆性破坏的特性，不宜用作承受冲击荷重的隧道衬砌结构。3．钢管片优点是重量轻、强度高。缺点是刚度小，耐锈蚀性差，需进行机械加工以满足防水要求。成本昂贵，金属消耗量大，国外在使用钢管片的同时，再在其内浇注混凝土或