第六讲 浅埋式结构
第六讲浅埋式结构详解
第六讲浅埋式结构一、概述浅埋式结构:是指其覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件(H土＜(2～2.5)h1，h1为压力拱高)或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。
采用深或浅埋式的因素包括：建筑物的使用要求，环境条件，地质条件，防护等级，以及施工能力等。
常采用明挖法施工，比较经济。
但在地面环境条件要求苛刻的地段，也可采用管幕法、箱涵顶进法等暗挖法施工。
结构形式：直墙拱、矩形框架和梁板式结构，或者是上述型式的组合。
1. 直墙拱:在小型地下通道以及早期的人防工程中比较普遍，一般多用在跨度1.5～4m 左右的结构中。
墙体：砖或块石砌筑，拱体部分视其跨度大小，采用砖砌拱、预制钢筋混凝土拱或现浇钢筋混凝土拱。
拱型结构主要承受轴向压力，其中弯矩和剪力都较小。
拱顶部分按照其轴线形状又可分为：半圆拱、割圆拱、抛物线拱等多种形式。
2. 矩形闭合框架随着地下结构跨度、复杂性的增加，以及对结构整体性、防水性要求的越来越高，混凝土矩形闭合结构运用得越来越广泛。
与其他结构相比，它有空间利用率高，挖掘断面经济，且易于施工的优点。
特别是车行立交地道、地铁通道、车站等最为适用。
结构型式有单跨、双跨或多跨；有时在车站部分还需做成多层多跨的型式。
○1单跨矩形闭合框架当跨度较小时（一般小于6m），可采用单跨矩形闭合框架。
○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，结构可设计成单跨或多跨。
为了改善通风条件和节约材料，中间隔墙还可开设孔洞，不但可改善通风，节约材料，而且也使结构轻巧、美观。
中间隔墙还可用梁、柱代替。
孔洞开设较大时，隔墙的作用即变成梁、柱的传力体系。
○3多层多跨的矩形闭合框架 主要运用于地下厂房(例如地下热电站)由于工艺要求必须做成多层多跨的结构。
地铁车站部分，为了达到换乘的目的，局部也做成双层多跨的结构。
顶板梁柱底板)a )a )b )b3. 梁板式结构顶、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。
地下结构工程之浅埋的地下结构讲义
钢筋截面积的10％，同时，纵向分布钢筋的配 筋率对顶底板不宜小于0.15%；侧墙不宜小于 0.20％。
5.4.5箍筋
一般可不配置箍筋
项次
板和墙厚 （mm）
V 0.7 ftbh0 V 0.7 ftbh0
1
150 h 300
相信相信得力量。20.10.242020年10月 24日星 期六2时55分42秒20.10.24
谢谢大家！
项
分类
次
<C20
混凝土强度等级
C25-C40
C50-C60
轴心受压构件的全部
1
受压钢筋
0.4
0.4
0.4
2
偏心受压及偏心受拉构件 的受压钢筋
0.2
0.2
0.2
3
受弯构件偏心受压及偏心 受拉构件的受拉钢筋
0.1
0.15
0.2
5.4.4纵向分布钢筋
.4纵向分布钢筋 在纵向截面，一般配置分布钢筋，以减少混凝
P
qb qu L qbt
侧墙荷载
侧墙上的荷载包括有水平向土压力，水
压力和特载。
e (
i
i
hi
)
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2
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5
2
)
ew wh
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2
(45
2
)
wh
qht
——折减系数，依土体透水性而定；对于砂土 1
对于粘土 0.7
图5－5荷载示意图
5.3.2内力计算
可将地基视作弹性半无限平面，作为弹 性地基上的框架进行分析。
第6章浅埋式结构
构件名称 墙板及环形结构
梁柱 基础
钢筋直径
d 10 12 d 14 16 d 20
d 32 d 32
有垫层 无垫层
保护层厚度（mm）
15~20 20~25 25~30
30~35 d+（5~10）
35 70
横向受力钢筋
受弯构件及大偏心受压构件受拉主筋配筋率一 般不大于1.2%，最大不得超过1.5%。
框架内力分析的计算简图及基本结构
设计弯矩、剪力及轴力的计算
a. 设计弯矩
不利截面是侧墙边缘处的截面
计算中近似的采用：
b Mi MP Qp2
设计弯矩计算简图
b. 设计剪力
不利截面仍处于支座边缘处
q
Qi
Qp
b 2
c. 设计轴力
由静载引起的设计轴力： Ni Np
由特载引起的设计轴力： Nit Ntp
埋入式变形缝
• 在有水压，而且表面温度高于50°C或受强氧化及油类等 有机物质侵蚀的地方，可在中间埋设紫铜片，但造价高。
特殊变形缝
d. 混合式
当防水要求很高，承受较大的水压力时，可 采用上述三种方法的组合，称为混合式，此 法防水效果好，但施工程序多，造价高。
6.4 算例
一置于弹性地基上的闭合 钢筋混凝土框架通道，横 梁受均布载 q20kN/m2，
将二者相加即为杆件最后设计轴力
设计剪力计算简图
抗浮验算 KQ重1.05~1.10 Q浮
截面设计
以《混凝土结构设计规范》为准 按弯矩及轴力对构件进行强度验算时，要考虑
材料在动载作用下的强度提高 按剪力和扭力对构件进行强度验算时，材料的
强度不提高
(新)地下结构工程——浅埋的地下结构
大量的住宅和公共建筑物在修建时，按 照国家的规定，按比例修建的具有一定 防护要求的建筑物地下室。 承受上部地面建筑传来的静荷载,承受核 爆炸冲击波的动力荷载; 平战结合； 一般采用梁板结构、板柱结构、箱形结 构、壳体结构等结构形式。
地道
5.1.2引道结构
城市道路系统中立交地道、水底隧道的峒 门与地面间的连接段 ，是一种纵向变高度 的堑壕。 （1）.墙型支挡结构 应用广泛的是薄壁型挡墙，又可分为悬臂 式和扶壁式挡墙。 （2）.槽形支挡结构
框架的顶底板厚度都比内隔墙大得多，中隔 墙的刚度相对较小，将中隔墙一般视为只承 受轴力的二力杆，
图5－8 纵梁和柱计算简图
本讲要点
了解浅埋结构的结构形式； 掌握矩形闭合框架的计算简图。
2）截面选择
计算超静定结构内力时需要知道截面尺 寸，这在设计前是不知道的。所以只有 根据经验假定各个截面的尺寸，进行内 力计算，然后验算截面是否合适。若不 合格，重复上述过程，直至所设截面合 适为止
5.2.3梁板式结构
5.3矩形闭合框架的计算
矩形闭合框架的结构计算通常包括荷载、内 力及截面计算，必要时尚应进行抗浮计算。 5.3.1荷载计算 静荷载:自重土压力和地下水头压力； 活荷载:施工活荷载、车辆设备等荷载 ； 特定荷载 :常规武器甚至核武器作用下的冲 击荷载。
顶板荷载：
地下结构工程-浅埋
的地下结构
第05章
主讲教师 ： 穆保岗
5 浅埋的地下结构
当垂直土压力和水平土压力均随着深度 增加而增加时，则为浅埋式结构. 浅埋的地下结构包括附建式的地下室结 构（防空地下室）、隧道的引道结构和 一般的浅埋结构. 本章着重讨论矩形浅埋式结构的设计与 计算原理 .
地下建筑结构课件浅埋式结构
第三节 构造要求
（四）分布钢筋
因为考虑混凝土旳收缩、温差影响、不均匀旳沉陷等原因 旳作用，必须配置一定数量旳构造钢筋。
纵向分布钢筋旳截面面积，一般应不不大于受力钢筋截面 积旳10%，同步，纵向分布钢筋旳配筋率：对顶、底不宜 不大于0.15%；对侧墙不宜不大于0.20%。
纵向分布钢筋应沿框架周围各构件旳内、外两侧布置，其 间距可采用10～30㎝。框架角部，分布钢筋应合适加强（ 如加粗或加密），其直径不不大于12～14mm.
（2）双跨和多跨旳矩形闭合框架 当构造旳跨度较大，或因为使用和工艺旳要求，构造可设 计成双跨旳或多跨旳。
建筑工程学院
第一节 概述
up
（二）矩形闭合框架
（3）多层多跨旳矩形闭合框架 （地下商场和换乘站） 因为工艺要求或者是使用要求做成多层多跨旳构造。
建筑工程学院
第一节 概述
up
（三）梁板式构造
在地下水位较低旳地域，或要求防护等级较低 旳工程中，顶、底板做成现浇钢筋混凝土梁板 式构造，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旳工程中 ，一般除内部隔墙外，均做成箱形闭合框架钢 筋混凝土构造。
up
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2 截面选择
up
计算超静定构造内力时需要懂得截面尺寸，这在设计 前是不懂得旳。
所以只有根据经验假定各个截面旳尺寸，进行内力计 算，然后验算截面是否合适。若不合格，反复上述过 程，直至所设截面合适为止
建筑工程学院
3 计算措施
采用位移法计算，当不考虑线位移旳影响时，则以力矩分配法 为简便。 (1) 当竖向荷载不平衡时，可以在底板旳结点上加设集中力. (2) 线位移旳拟定，一般情况下，框架有几孔就有几个独立旳 线位移。 浅埋式结构上特载旳值远大于其他荷载，，而且，特载旳值旳 计算是非常粗略旳，所以并非非常精确。 在多层多跨旳复杂情形可借助于电子计算机计算。
地下建筑结构复习提纲 -
第 1 章绪论1、地下建筑结构是修建在地层中的建筑物。
它可以分为两大类：一类是修建在土层中的；一类是修建在岩层中的；广义上讲，任何结构物都是修建在相应的介质中的2、地下建筑结构的作用（1）地下建筑结构，即埋置于地层内部的结构。
修建地下建筑物时，首先按照使用要求在地层中挖掘洞室，然后沿洞室周边修建永久性支护结构——即衬砌结构。
而内部结构与地面建筑的设计基本相同（2）作用：衬砌结构主要是起承重和围护两方面的作用。
承重，即承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载的作用；围护，即防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。
3、地下建筑与地面建筑结构的区别（1）计算理论、设计和施工方法（2）地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。
（3）地下建筑结构埋置于地下，其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上，而且约束着结构的移动和变形。
所以，在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外，还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。
这一点乃是地下建筑结构在计算理论上与地面建筑结构最主要的差别。
第 2 章地下建筑结构的荷载1、掌握地下建筑结构所承受的荷载类型及其组合原则。
按存在状态可分为：静荷载、动荷载和活荷载等静荷载：又称恒载。
是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载，如结构自重、岩土体压力和地下水压力等；动荷载：要求具有一定防护能力的地下建筑物，需考虑原子武器和常规武器（炸弹、火箭）爆炸冲击波压力荷载，这是瞬时作用的动荷载；在抗震区进行地下结构设计时，应计算地震波作用下的动荷载作用活荷载：是指在结构物施工和使用期间可能存在的变动荷载，其大小和作用位置都可能变化，如地下建筑物内部的楼地面荷载（人群物件和设备重量）、吊车荷载、落石荷载等。
地面附近的堆积物和车辆对地下结构作用的荷载以及施工安装过程中的临时性荷载其它荷载：使结构产生内力和变形的各种因素中，除有以上主要荷载的作用外，通常还有：混凝土材料收缩（包括早期混凝土的凝缩与日后的干缩）受到约束而产生的内力；各种荷载对结构可能不是同时作用，需进行最不利情况的组合。
浅埋式地下结构综述课件
浅埋式地下结构一般位于地表下 十几米至几十米的深度范围内， 其设计与施工需要考虑地表环境 和地下复杂的地质条件。
浅埋式地下结构的特点
施工难度较低
由于浅埋式地下结构的埋深较浅 ，因此施工难度相对较低，开挖
和支护等工艺相对简单。
对地面影响较小
浅埋式地下结构一般不涉及大规模 的地面开挖和土地征用，对周围环 境和地面交通的影响相对较小。
CHAPTER 06
结论与展望
浅埋式地下结构的优势与应用前景
• 总结词：浅埋式地下结构具有多种优势，包括减少开挖量、节约材料、降低成本、减少对环境的影响等，因此 在城市地下空间开发、水利工程、矿山工程等领域具有广泛的应用前景。
• 详细描述：浅埋式地下结构是一种新型的地下工程技术，相较于传统的深埋式地下结构，具有更加环保、经济 、安全等优势。在城市地下空间开发领域，浅埋式地下结构可以通过利用城市地下空间，缓解城市土地紧张的 问题，提高城市空间利用效率。在水利工程领域，浅埋式地下结构可以用于水库、水闸等水利设施的建设，具 有较好的抗灾效果和生态环境效益。在矿山工程领域，浅埋式地下结构可以用于矿山的开采和治理，减少对周 围环境的影响，提高矿山的安全性和经济效益。
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浅埋式地下结构综述课 件
CONTENTS 目录
• 引言 • 浅埋式地下结构设计 • 浅埋式地下结构施工 • 浅埋式地下结构维护与加固 • 浅埋式地下结构案例分析 • 结论与展望
CHAPTER 01
引言
浅埋式地下结构的定义
01
浅埋式地下结构是一种地下工程 中常见的建筑形式，通常是指埋 深较浅、覆盖土层较薄的地下建 筑结构。
工程案例三：某河岸地下通道施工
浅埋闭合框架结构设计
浅埋闭合框架结构设计是指在建筑设计中，将主要的结构体系布置在建筑底部的浅埋深度范围内，并采用闭合的框架结构来支撑建筑物的重量和荷载。
以下是浅埋闭合框架结构设计的一些关键考虑因素：
地基承载力：由于浅埋深度较小，因此需要评估地基的承载力以确保其能够支撑建筑物的重量和荷载。
如果地基承载力不足，可能需要采取加固措施或改变结构方案。
框架结构稳定性：闭合框架结构需要具有足够的刚度和稳定性，以抵抗外部荷载和地震力等作用下的变形和倾覆。
结构的几何形状、材料的选择和连接方式都对结构的稳定性起重要作用。
材料选择：浅埋闭合框架结构通常采用钢结构或混凝土结构。
钢结构具有较高的强度和刚度，适用于大跨度和灵活的空间布置。
混凝土结构则提供了更好的耐火性和抗震性能。
基础设计：浅埋闭合框架结构的基础设计需要考虑地基的稳定性和承载能力，选择适当的基础类型，如扩展基础、悬挑基础或桩基础等。
防水和绝缘：由于结构处于地下或接近地面，需要特别关注防水和绝缘措施，以防止地下水渗透和湿度对结构的影响。
防腐蚀保护：浅埋结构容易受到潮湿环境和腐蚀的影响，需要采取适当的防腐蚀措施，如涂层、防腐蚀材料或防腐蚀涂料等。
施工和维护便利性：考虑到结构的位置和深度，设计应便于施工和维护。
可考虑采用模块化设计、易于拆卸和可调节的连接方式等。
浅埋的地下结构
5.3 闭合矩形框架的计算
5.3.1 荷载计算
3）侧墙荷载 考虑特载，三者合计：
qh (
i
i
hi
)
tan
2
(45
2
)
wh
qht
荷载计算简图：
5.浅埋的地下结构
5.3 闭合矩形框架的计算
5.3.2 内力计算
静荷载作用下，将地基视作弹性半无线平面，地基上的反 力作为荷载作用在闭合框架底部，按照一般平面框架计算。 1）计算简图
5.2.3 梁板式结构
在地下水位较低区或者防护等级较低的工程中，顶板和底 板做成现浇混凝土梁板结构，围墙和隔墙为砖墙。
地下水位较高或者防护等级较高的工程，除内墙外，均 做成梁板式箱型闭合框架钢筋混凝土结构。 如地下医院、教室、指挥所等。
地下指挥所
5.浅埋的地下结构
5.2 一般浅埋地下结构形式
浅埋式建筑物的结构形式不仅仅局限于上述三种形 式，特殊情况下也可以采用壳体或者折板结构。
结合上部结构设计和施工，尽量做到平战结合。
5.浅埋的地下结构
5.1 概述
5.1.1 防空地下室
新建高层建筑或者做深基础时，应优先考虑修建防空地
下室。
梁板结构
结构形式 板柱结构 箱型结构
壳体结构
防空地下室是整个建筑的一部分，可以采用上部结构 的结构形式和施工方法。
除了按照一般的设计荷载计算，尚需考虑冲击荷载下承 载能力和变形能力验算。
墙身自墙重前、后填土水平压力 墙厚填土重墙量前、后水压力 墙后地下水重量 底板板下地下水向上的浮力 进行挡土墙设计时，需要计算挡土墙的稳定和挡土墙的强度。
5.浅埋的地下结构
浅埋式结构- 附建式建筑
′ + bij δ ij = δ ij
∆ ij = ∆′ iP + biq
′ δ ij
′ = ∑∫ δ ij
MiM j EJ
ds
——框架基本结构在单位力作用下产 产生的位移(不包括底板)； ——底板按弹性地基梁在单位力xi作用下算出的切口处方向的位移； 作 ——框架基本结构在外荷载作用下产 产生的位移(不包括底板；) ——底板按弹性地基梁在外荷裁q作用 用下算出的切口处方向的位移。
a)
b)
a)
b)
梁
顶板
柱
底板
(三)多层多跨的矩形闭合 合框架
• 地下厂房(例如地下热电站 站)由于工艺要求必须做成 多层多跨的结构。 到换乘的目的，局部也做 • 地铁车站部分，为了达到 成双层多跨的结构。
6.2.3 梁板式结构
顶、底板做成现浇钢筋混 混凝土梁板式结构，而 围墙和隔墙则为砖墙； 等级要求较高的工程中， 在地下水位较高或防护等 一般除内部隔墙外，均做成箱 箱形闭合框架钢筋混凝 土结构。 • 对于一些大跨度的建 筑物，如地下礼堂、 地下仓库等还可以采 用壳体结构或折板结 构。
6.2 矩形闭合框架的计 计算
• 荷载计算，内力计算，截面验算。
1m
6.2.1 荷载计算
• 地下结构所受的荷载，可分为 为静载、活载、特载以及地震 等偶然荷载三类。 的不变荷裁，如结构自重、土 • 静载是指长期作用在结构上的 压力及地下水压力等； 施工期间可能存在的变动荷载， • 活载是指结构物使用期间或施 如人群、车辆、设备或施工设 设备以及施工期间堆放的材料、 机器等荷载； 作 核武器爆炸形成的荷载。 • 特载则指常规武器(炮、炸弹)作用或 处于地震区的地下结构，还受 受到地震荷载的作用。关于特 载的大小是按照不同的防护等 等级采用的，它在人防工程的 有关规范中有明确的规定。
6 浅埋式结构
如果防水要求很高，承受较大水压时， 可以采用上述三种方法的组合，称为混 合式，效果良好，但施工程序多，造价 高。
§6.2 矩形闭合框架结构的计算
2.水压力 计算水压力时可以用下式表示：
式中：
q水 h （kN/m2）
——地下水面至顶板表面的距离。
h ——水的重度；
§6.2 矩形闭合框架结构的计算
3.顶板自重
q d
式中：
（kN/m2）
d
——顶板材料的重度； ห้องสมุดไป่ตู้—顶板的厚度。
§6.2 矩形闭合框架结构的计算
6.3.2混凝土保护层厚度
地下结构的特点是外侧与水、土接触， 内侧相对湿度较大，因此，保护层最小 厚度常比地面结构增加5-10mm。通常可 按照“混凝土结构设计规范” （GB50010-2002）规定采用，其环境类 别应属b类。 如某越江隧道工程砼保护层为35mm，某 地铁工程中，周边构件保护层为50mm。
1）计算简图视为平面应变问题，
图3－7 计算简图及简化
框架的顶底板厚度都比内隔墙大得多，中隔 墙的刚度相对较小，将中隔墙一般视为只承 受轴力的二力杆，
图6－12 纵梁和柱计算简图
2）截面选择
计算超静定结构内力时需要知道截面尺 寸，这在设计前是不知道的。所以只有 根据经验假定各个截面的尺寸，进行内 力计算，然后验算截面是否合适。若不 合格，重复上述过程，直至所设截面合 适为止
§6.1.2 矩形闭合框架
（一）单跨矩形闭合框架 当跨度较小时（一般小于6m），可采用单 跨矩形闭合框架。 （二）双跨和多跨的矩形闭合框架 （三）多层多跨的矩形闭合框架
§6.1.3 梁板式结构
浅埋式地下结构设计
6.4.2地铁车站平面设计
• 地铁车站的组成： • 地铁车站由车站主体(站台、站厅，生产、生活用房)、出
入口及通道、通风道及地面通风亭等三大部分组成。
• 高架车站一般由车站、出入口及通道组成。
• 地面车站一般仅设车站和出入口。
6.4.3地铁车站建筑设计
• 1. 车站 • （1）车站规模
• 地铁车站主体结构设计按照《地铁设计规范》（GB50157）、《建筑 结构荷载规范》（GB50010）、《混凝土结构设计规范》 （GB50009）及《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153）的 规定和要求进行设计。地铁车站主体结构的受力明确，按照极限状态 法设计，同时对地铁车站的抗震和耐久性设计也进行考虑。
• （3）多种功能的竖向组合。 主要为步行街、地下高速路、 地铁线路与车站、停车库及路面高架桥等共同组合在一起， 通常是机动车及地铁设在最底层，中层为地铁站台层，顶 层为步行道、商场等。
6.2.3平面柱网及剖面
• 1.矩形平面
• 这种形式多用于大中跨度的地下空间。它往往位于城市干 道一侧，起商业街的作用。
• 若工程位于地下水位较高的地区或防护等级要求较高时， 除内部隔墙外，做成箱型闭合框架钢筋混凝土结构。
4.框架结构
• 一些建筑如地下商场、地下停车场等，可采用框 架结构。
• 与地上框架不同的是：地下建筑的框架结构设计 荷载要考虑地面覆土的影响，框架结构的外围护 结构多采用钢筋混凝土墙体，以承受侧向土压力 的作用。
• 2.带形平面
• 这种形式跨度较大，为坑道式的，设计时应根据功能要求 及货柜布置的特点综合考虑，单面货柜的宽度以6～8m为 宜，双面货柜则以10～16m为好，长度不限。
浅埋式地下结构
施工方法
环境保护
采用明挖法施工，先开挖土方，然后进行 基础处理、浇筑垫层、绑扎钢筋、浇筑混 凝土等工序。
在施工过程中，采取了多项环境保护措施 ，如控制施工噪音、减少施工粉尘、合理 利用施工材料等。
XX隧道
结构形式
该隧道采用双洞单向行车隧道结构，每个 洞内设置车道和应急车道，顶板采用混凝
土浇筑，侧墙采用钢筋混凝土墙。
概述
XX隧道是一条穿越山体的公路隧道， 采用浅埋式地下结构，具有缩短行 车距离、提高行车安全性等优点。
A
B
C
D
环境保护
在施工过程中，采取了多项环境保护措施， 如控制施工噪音、减少施工粉尘、合理利 用施工材料等。
施工方法
采用盾构法施工，利用盾构机在山体内部 挖掘隧道，同时进行衬砌和排水工作。
XX大型广场的地下室
抗震设计的基本原则
1 2 3
强化结构整体性
通过合理的结构设计和连接方式，提高地下结构 的整体性和稳定性，使其在地震作用下能够保持 较好的整体性。
提高承载能力
通过增加结构的截面尺寸、提高材料强度等方式， 提高地下结构的承载能力，使其能够承受更大的 地震作用。
减轻结构自重
采用轻质材料或优化结构设计，减轻地下结构的 自重，从而减小地震作用对地下结构的影响。
浅埋式地下结构
目录
• 浅埋式地下结构概述 • 浅埋式地下结构的施工方法 • 浅埋式地下结构的支护方式 • 浅埋式地下结构的防水设计 • 浅埋式地下结构的抗震设计 • 浅埋式地下结构的工程实例
01 浅埋式地下结构概述
定义与特点
定义
浅埋式地下结构是指地下结构顶 板的上覆土层厚度较大，一般大 于或等于结构高度的地下结构。
浅埋的地下结构共58页
谢谢！
58
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
浅埋的地下结构
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
浅埋式结构
截面合适为止。
计算方法
a. 不考虑线位移影响时，以力矩分配法进行计算。
b. 静荷载作用下地层 中的闭合框架，一 般按弹性地基上的 框架进行计算，可 将地基视作弹性半 无限平面。采用结 构力学中的力法。
闭合框架计算简图
典型方程： x1 21 x2 12 x3 13 1 p 0
车辆爆炸荷载
地震荷载
偶然荷载
偶然荷载
计算简图
顶板荷载
a.
b. c. d. e.
覆土压力
水压力 顶板自重
q土 i hi (kN / m 2 )
i
q水 w hw (kN / m2 )
q d (kN / m2 )
t q顶
顶板所受的特载
地面超载
q
t 顶
q顶 i hi w hw d q q
钢筋的最小配筋百分率（%）
受力类型 全部纵向钢筋 受压构件 一侧纵向钢筋 受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件 一侧的受拉钢筋
最小配筋百分率（%） 0.6 0.2 0.2和
45 f t / f y
中较
大值
分布钢筋
考虑混凝土的收缩、温差影响、 不均匀沉陷等因素的作用，必 须配置一定数量的构造钢筋。 纵向分布钢筋的截面面积，一 般应不小于受力钢筋截面积的 10%，纵向分布钢筋的配筋率： 对顶、底板不宜小于0.15%； 对侧墙不宜小于0.2%。
设计剪力计算简图
将二者相加即为杆件最后设计轴力
抗浮验算
Q重 K 1.05 ~ 1.10 Q浮
截面设计
以《混凝土结构设计规范》为准
按弯矩及轴力对构件进行强度验算时，要考虑
浅埋的地下结构
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5.浅埋的地下结构
5.1 概述
5.1.2 引道结构
（1） 墙型支挡结构 挡土墙上的荷载：垂直荷载，水平荷载
墙身自墙重前、后填土水平压力 墙厚填土重墙量前、后水压力 墙后地下水重量
底板板下地下水向上的浮力
进行挡土墙设计时，需要计算挡土墙的稳定和挡土墙的强度。
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5.浅埋的地下结构
5.1 概述
载能力和变形能力验算。
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梁板结构
壳体结构
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5.浅埋的地下结构
5.1 概述
5.1.1 防空地下室
地道式结构主要承受周围地层的变形或坍塌产生的垂直 土层压力和较大的侧向土层压力，常设计成拱形结构。
拱形结构计算可采用结构力学方法。
土层压力计算在盾构法介绍。
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6
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5.浅埋的地下结构
5.1 概述
5.3.1 荷载计算
1）顶板荷载 （4）特载
特载 q u t 为常规武器作用或核武器爆炸形成的荷载，
可按照人防有关规范规定采用。
顶板总荷载为三种荷载与特载之和：
quqsqwqgqut
qu ihiw hwdqut
i
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5.浅埋的地下结构
5.3 闭合矩形框架的计算
5.3.1 荷载计算
2）底板荷载
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5.浅埋的地下结构
5.4 构造要求
5.4.3 横向受力钢筋
钢筋直径选取32mm以下，钢筋的间距一般不大于 200mm，不小于70mm，以方便施工。
最小钢筋配筋率(%)
项
分类
次
混凝土强度等级
<C20
C25-C40 C50-C60
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第六讲浅埋式结构
一、概述
浅埋式结构:
是指其覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件(H土＜(2～2.5)h1，h1为压力拱高)或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。
采用深或浅埋式的因素包括：建筑物的使用要求，环境条件，地质条件，防护等级，以及施工能力等。
常采用明挖法施工，比较经济。
但在地面环境条件要求苛刻的地段，也可采用管幕法、箱涵顶进法等暗挖法施工。
结构形式：直墙拱、矩形框架和梁板式结构，或者是上述型式的组合。
1. 直墙拱:
在小型地下通道以及早期的人防工程中比较普遍，一般多用在跨度1.5～4m 左右的结构中。
墙体：砖或块石砌筑，拱体部分视其跨度大小，采用砖砌拱、预制钢筋混凝土拱或现浇钢筋混凝土拱。
拱型结构主要承受轴向压力，其中弯矩和剪力都较小。
拱顶部分按照其轴线形状又可分为：半圆拱、割圆拱、抛物线拱等多种形式。
2. 矩形闭合框架
随着地下结构跨度、复杂性的增加，以及对结构整体性、
防水性要求的越来越高，混凝土矩形闭合结构运用得越来越广泛。
与其他结构相比，它有空间利用率高，挖掘断面经济，且易于施工的优点。
特别是车行立交地道、地铁通道、车站等最为适用。
结构型式有单跨、双跨或多跨；有时在车站部分还需做成多层多跨的型式。
○1单跨矩形闭合框架
当跨度较小时（一般小于6m），可采用单跨矩形闭合框架。
○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，结构可设计成单跨或多跨。
为了改善通风条件和节约材料，中间隔墙还可开设孔洞，不但可改善通风，节约材料，而且也使结构轻巧、美观。
中间隔墙还可用梁、柱代替。
孔洞开设较大时，隔墙的作用即变成梁、柱的传力体系。
○
3多层多跨的矩形闭合框架 主要运用于地下厂房(例如地下热电站)由于工艺要求必须做成多层多跨的结构。
地铁车站部分，为了达到换乘的目的，局部也做成双层多跨的结构。
顶板梁柱
底板)a )
a )
b )b
3. 梁板式结构
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。
对于一些大跨度的建筑物，如地下礼堂、地下仓库等还可以采用壳体结构或折板结构 (一般地下室) 。
二、 矩形闭合框架的计算
一般结构计算包括三项内容：荷载计算，内力计算，截面验算。
1. 荷载计算
地下结构所受的荷载，可分为静载、活载、特载以及地震等偶然荷载三类。
静载是指长期作用在结构上的不变荷裁，如结构自重、土压力及地下水压力等；
活载是指结构物使用期间或施工期间可能存在的变动荷载，如人群、车辆、设备或施工设备以及施工期间堆放的材料、机器等荷载；
特载则指常规武器(炮、炸弹)作用或核武器爆炸形成的荷载。
处于地震区的地下结构，还受到地震荷载的作用（均为偶然荷载）。
关于特载的大小是按照不同的防护等级采用的，它在人防工程的有关规范中有明确的规定。
荷载列表:
砖砖
砖砖砖砖砖砖砖砖砖砖砖砖
2. 内力计算。