地下工程重点整理

第一章绪论

1、地下工程、地下空间得基本含义

地下工程:地下工程就是建造在地层环境中(岩体或土体)得工程结构物;有广义与狭义地下工程。

地下空间:在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成得空间称为地下空间。

第二章地下空间资源及开发利用价值

1、地下空间资源、城市地下综合体基本含义

地下空间资源:

包括三个方面得含义:

1)天然存在得资源蕴藏总量;

2)一定技术条件下可供合理开发得资源总量;

3)一定历史时期内可供有效利用得地下空间总量。

地下综合体指由城市中不同功能得地下空间建筑共同组合而形成得大型地下空间工程。

第三章地下工程地质环境与围岩分级

1、岩体结构含义及类型

岩体结构:结构体与结构面在岩体内得排列、组合形式。

类型1)整体、块状结构岩体2)层状结构岩体3)碎裂结构岩体4)散体结构岩体

2、地应力得概念及其分类

地应力:指存在于地壳岩体中得原始应力,又叫天然应力。

分类自重应力构造应力活动得剩余得变异及残余应力感生应力

3、影响围岩稳定性得主要因素

(1)地质因素:

1 ) 岩体结构特征2)结构面性质与空间得组合3)岩石得力学性质4)围岩得初始应力场

(2)工程活动所造成得人为因素:

1)地下洞室尺寸与形状2)施工中采用得开挖方法

4、围岩分级(见书本p50)

第四章地下结构得设计方法与计算原理

1、地下结构得受力特点

主要特点:地下结构得围岩既就是作用于支护结构上得荷载来源,又与支护结构共同构成承载体系。

(1)除了承受使用荷载之外,地下结构还要承受周围岩土体与地下水得作用,而且后者往往构成地下结构得主要荷载;

(2)地下结构得围岩既就是荷载得来源,又可以在某些情况下与结构共同作用形成承载体系;

(3)地下水对结构得力学作用与岩土组成、地下水流场及结构防水系统等因素相关;

(4)地下结构埋深足够大时,由于地层得成拱效应,结构承受得围岩竖向应力总就是小于其上覆地层自重压力;

(5)地下结构得受力可能受到结构与围岩相互作用及施工过程得显著影响;

(6)地下结构得荷载具有时空效应。

2、地下结构荷载计算得荷载—结构模型方法与地层—结构模型方法

1、荷载—结构模型

(1)特征

a)支护结构就是承载主体,围岩作为荷载得来源与支护结构得弹性支撑,对支护结构得变形起约束作用;

b)支护结构与围岩得相互作用就是通过弹性支撑对支护结构施加约束来体现,围岩得承载能力则在确定围岩压力与弹性支撑得约束能力时间接地考虑。

(2)适用条件

主要适用于围岩因过分变形而发生松弛与坍塌,支护结构承担围岩松动压力得情况。

(3)需解决得关键问题

如何确定作用在支护结构上得主动荷载,即围岩所产生得松动压力,以及弹性支撑给支护结构得弹性抗力。

(4)模型求解方法

结构力学方法:力法(矩阵力法)、位移法(矩阵位移法——一维杆系有限元法)

2、地层—结构模型

(1)特征

a)将支护结构与围岩视为一体,作为共同承载得结构体系;

b)围岩就是直接得承载单元,支护结构只就是用来约束与限制围岩得变形。

(2)适用条件

就是目前地下结构体系设计中力求采用或正在发展得模型。它符合当前得施工技术水平,采用快速与早强得支护技术可以限制围岩得变形,从而阻止围岩松动压力得产生。

(3)需解决得关键问题

如何确定围岩得初始应力场,以及表示材料不连续、非线性特性得各种参数、岩体本构模型。

(4)模型求解方法

解析法、数值法(主要为FEM)

3、围岩压力得概念及其分类

围岩压力:就是指引起地下开挖空间周围岩体与支护变形或破坏得作用力。它包括由地应力引起得围岩应力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上得作用力。从狭义上来理解,围岩压力就是指围岩作用在支护结构上得压力。在工程中一般研究狭义得围岩压力。

围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。

围岩压力按作用力发生形态分为:

⑴松动压力⑵形变压力⑶膨胀压力⑷冲击压力

4、自然拱得形成及其范围大小受到哪些因素影响

自然拱得范围得大小受围岩地质条件、支护结构架设时间、刚度、它与围岩得接触状态、隧道得形状与尺寸、隧道得埋深、施工因素

5、围岩压力得常用确定方法

围岩压力得确定目前常用有下列三种方法:

●直接量测法:就是一种切合实际得方法,对隧道工程而言,也就是研究发展得方向;但由于受量测设备与技术水平得制约,目前还不能普遍常用。

●经验法或工程类比法:就是根据大量以前工程得实际资料得统计与总结,按不同围岩分级提出围岩压力得经验数值,作为后建隧道工程确定围岩压力得依据得方法。就是目前使用较多得方法。

●理论估算法:就是在实践得基础上从理论上研究围岩压力得方法。由于地质条件得不确定性,影响围岩压力得因素多,企图建立一种完善得与适合各种实际情况得通用围岩压力理论及计算方法就是困难得。

第五章地下工程施工

第六章1、地下工程基本作业包含哪些内容

基本作业〓开挖+支护+衬砌

2、常见地下工程施工方法

明挖法、盖挖法、新奥法与钻爆法、浅埋暗挖法、盾构法、全断面掘进机法、顶管法、沉管法、沉井法

3、盖挖法、逆做法得基本含义

盖挖法:先用连续墙、钻孔桩等作为围护结构与中间桩,然后施工钢筋混凝土盖板,在盖板、围护墙、中间桩得保护下进行土方开挖与结构施工。

逆做法:土方开挖与结构施工顺序均由上而下进行。

4、逆作法施工得优缺点

优点:

1)可使建筑物上部结构得施工与地下基础结构施工平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约可节省工时1/3。

2)受力良好合理,围护结构变形量小,因而对邻近建筑得影响亦小。

3)施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少或基本不占总工期。

4)最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积。

5)一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开挖工作平台与内撑,这样大幅度削减了支撑与工作平台等大型临时设施,减少了施工费用。

6)逆作结构得自身荷载由立柱直接承担并传递至地基,减少了大开挖时卸载对持力层得