地下工程概论

地下工程概论同济大学地下系谢雄耀副教授[e-mail]2一、地下工程的历史发展二、地下工程分类三、地下工程设计理论与方法发展四、地下工程施工技术进步五、地下工程风险与防灾主要大纲3地下工程的历史发展秦始皇陵兵马俑莫高窟4地下工程的历史发展浙江龙游石窟5地下工程的历史发展欧洲近代革命促使地下工程快速发展，城市地铁，阿尔卑斯山区公路隧道，地下管道大量兴建。上世纪30年代地下商业街开始出现，并在日本、加拿大、法国蓬勃发展。6地下工程的历史发展7地下工程的历史发展8地下工程的历史发展9地下工程的历史发展10截至2009年，15个城市，50条轨道交通线路，营运里程达1154公里。到2015年，22个城市将新建79条轨道交通线路，营运里程达2260公里，总投资8820亿元。010020030040050060070080019961997199819992000200320042005200720102012远期地下工程的历史发展11地下工程分类所有地层表面以下建筑物统称为地下工程。地下工程按使用功能分类地下工程按使用功能依次可分为叫交通工程、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、地下娱乐设施等。可以按其用途及功能再分为：1）地下交通工程：地下铁道、公路隧道、过街人行道、海（河、湖)底隧道……2）地下市政管道工程：地下给（排）水管道、通讯、电缆、供热、供气管道、将上述管道汇聚在一起的共同沟12地下工程分类131415地下工程分类3）地下工业建筑：地下核电站、水电站厂房、地下车间、地下厂房、地下垃圾焚烧厂……4）地下民用建筑：地下商业街、地下商场、地下医院、地下旅馆、地下学校……5）地下军事工程：人防隐蔽部、地下军用品仓库、地下战斗工事、地下导弹发射井、地下飞机（舰艇）库、防空指挥中心……6）地下仓储工程：地下粮油水药品等物资仓库、地下车库、地下垃圾堆场、地下核废料仓库、危险品仓库、金库……7）地下文娱文化设施：图书馆、博物馆、展览馆、影剧院、歌舞厅……8）地下体育设施：篮球场、乒乓球场、网球场、羽毛球场、田径场、游泳池、滑冰场……16地下工程设计理论与方法发展地下工程设计与计算理论1）地下结构按弹性连续拱形框架计算2）考虑弹性抗力的弹性地基梁的力法、角变位移法等3)按连续介质计算的解析解以及数值方法（有限元法、离散元法）4)基于量测数据的新奥法施工动态反馈方法以及复合支护计算理论17地下工程设计理论与方法发展地下结构的计算方法按对衬砌与地层相互作用模拟方式的不同，地下结构计算方法可区分为两类：荷载结构法和地层结构法。认为地层对结构的作用只是产生作用在地下结构上的荷载（包括主动地层压力和被动地层压力），衬砌在荷载作用下产生内力和变形，由此建立的计算方法称为荷载结构法认为衬砌与地层共同作用构成受力变形的整体，并可按连续介质力学的原理计算衬砌和周边地层的计算方法称为地层结构法。通常，地层岩性较差、洞室跨度较大时宜采用荷载结构法；地层构造较完整、围岩自支承能力较好时宜采用地层结构法。也可用两种方法相互校验补充。1819地下工程施工技术进步施工方法选择是地下工程成败的关键。常用施工方法：明挖法、逆作法、沉井（沉箱法）。盾构法、顶管法、TBM工法、沉管法、矿山法、新奥法。辅助工法—注浆、降水、冻结等施工技术。20地下工程施工技术进步21地下工程施工技术进步22施工发展趋势•1、施工速度加快，大量采用新型机械施工。•2、施工工艺显著改进，质量明显提高，如防水、通风、排烟、物流。•3、新型材料大量采用，如高效防水材料、纤维混凝土隧道管片。•4、采用信息化施工，环境保护意识增强。地下工程施工技术进步23地下工程风险与防灾地下工程四周有围岩包围，地下工程抵抗来自外部的灾害防御能力好，但是来自内部的灾害抵御能力差。地下工程在施工过程中存在很大风险，因为围护结构设计不合理，开挖面和支撑配合不当引起基坑倒塌、致周边道路管线损坏，事故时有发生。24原广东路昌都大厦浦电路风井25谢谢！