岩石地下建筑工程

地下建筑：建造在岩层或土层中的各种建筑物和构筑物，是在地下形成的建筑空间。

地下建筑的优点：1有效地利用土地2提高交通通行率3节约能源4对自然灾害的防护能力强5环境效益好6隔音和隔振7维护管理简单

地下建筑的缺点：1观景自然光线受到限制2出入和通行受到限制3可视性受到限制4不良的生理反应5受场地限制6防水问题7节能有一定限制8施工较困难

新奥法最主要的设计构思是：发挥围岩自身的承压能力，以获得最安全和最经济的效果。

洞室应布置在低应力区，因为低应力区围岩比较稳定。

洞室的轴线与岩层的走向是垂直的。在褶皱地区布置洞室时，无论是背斜还是向斜，对于洞室都是不利的，如果必须布置，应在背斜或向斜两翼。

洞室的合理连接方式：⑴两洞室跨度相等但高度不等时，一是一洞的顶拱与另一洞的边墙相交；二是一洞的顶拱与另一洞的拱脚相交。⑵高度相等跨度不等时，适当提高大跨度洞室的高度。

隧道洞口位置的选择：①洞口应该考虑避开滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地段。确定洞口位置时，对边，仰坡的稳定性应着重考虑，一般应设在山体稳定，地质条件好、排水有利的地方。②洞口不应设在沟谷低洼处和汇水沟处③隧道穿过悬崖陡壁时要注意岩壁的稳定性。施工时洞口不宜扰动原坡面和破坏地表植被及暴露风化破碎的碎岩层④隧道中线与地形等高线正交，正交洞口的边仰坡开挖较小而且均衡。⑤隧道洞口有时不能设在地下部分的出入口。

直墙式衬砌断面：围岩较好，一般不产生较大的侧压力，所以不需要设仰拱，可以采用直墙，此时隧道的净断面积最小。P37图b

路网规划应遵循下列原则：

1线路走向应基本符合主客流方向。2地铁线路网基本走向往往沿城市主要接到布置。3必须考虑城市远景发展的要求。4选线应从实际出发。

地铁路网分为：单线式、单环式、多线式、蛛网式、棋盘式。

最小曲线半径：当列车以一定速度通过曲线时，能够保证列车安全、稳定运行的圆曲线半径的最低限值。

最小曲线半径与地铁线路的性质、车辆性能、行车速度、地形地物条件有关。列车在曲线上运行时，离心力影响乘客的舒适度和列车的安全，因此，通常将外轨抬高，用车体向内倾产生的重力分力来平衡离心力。

地铁线路坡度应满足：

1正线的最大坡度宜采用30/1000，困难地段可采用35/1000，辅助线的最大坡度宜采用40/1000。

2一般情况下为了满足排水需要，隧道内的正线最小坡度不宜小于3/1000。3隧道内车站坡度应尽量平缓，车站站台线路坡度宜采用3/1000。

地铁限界分为车辆限界，设备限界和建筑限界，接触轨和接触网限界。

地铁车站的类型：1按所处位置和运营性质：终始站、中间站、区域站和换乘

站2与区间隧道的关系：岛式车站和侧

式车站。

车站布置主要考虑哪些要求？

1出入口的布置。2地铁车站与城市其

他交通系统的衔接。3站厅与站台空间

的组织。4车站功能的综合化。

地铁车站出入口布置应视地面街道分

布、地面公交车站分布、地面建筑密集

程度等情况而定。

城市地下综合体：考虑地面与地下协调

发展，合理利用地下空间，结合交通、

商业、娱乐、市政等多用途的地下公共

建筑的有机集合体。

停车场设计中，车辆行使方式与所需通

道宽度的关系？

1顺车进倒车出：所需通道宽度较大，

用于行车集中、出车不急的车库。

2倒车进顺车出：所需通道宽度最小，

用于有紧急出车要求的多层、地下车

库。

3顺车进顺车出：所需通道宽度最大，

进出方便，用于有紧急出车要求的多

层、地下车库。

地下停车场分类：1单建式和附建式地

下停车场2公共停车场和专用停车场3

坡道式和机械式地下停车场4土层中

和岩层中的地下停车场。

按场所不同修建的停车场：1道路地下

式停车场2公园式地下停车场3广场地

地下式停车场4建筑物地下式停车场。

地下停车场设计由：停车间、通道、坡

道或机械提升间、出入口、调车场地等

组成。

停车间的设计主要依据车型、车辆存放

与停驶方式。

行车通道的布置方式有一侧通道一侧

停车，中间通道两侧停车，两侧通道中

间停车和环形通道两侧停车。

行车通道的宽度取决于：停车的车型，

停车角度和车辆进、出停车位的方式。

停车场内水平交通的组织主要有：1行

车通道的布置2合理确定行车通道的

宽度。

当采用环形通道时，需要注意：1应尽

可能减少车辆转弯次数。2应保持必要

的通视距离。

柱距、通道跨、车位跨三者之间的关系：

当加大柱距时，柱子对出车的阻挡作用

减小，通道跨尺寸随之减少，但加大到

一定程度后，柱子不再成为出车的障

碍，这是通道跨的尺寸主要受两侧车位

外端点的控制；当柱距固定，调整车位

跨尺寸时，通道跨尺寸也随之变化，车

位跨尺寸越小，即柱子向里移，所需行

车通道的宽度越小，超过车后轴位置

后，柱子不再成为出车的障碍，如将柱

向外移，超过停车位前段线后，通道跨

尺寸则需要加大。

地下停车场布置的综合化：地下停车场

由于使用上和技术上的特殊要求，除停

车外，不宜增加其他功能。但在进行总

体布置时，不能简单的仅限于满足停车

要求，而应当从社会效益和经济效益的

角度考虑布置的综合化问题，特别是对

于大型地下公共停车场，更应如此。在

布置中要考虑两个方面的问题，一是与

城市动态交通的衔接和转换，另一是与

停车目的有关的设施联系。

地下冷库的设计原则：1合理使用巷道

原则2充分考虑围岩热绝缘原则3防

水、排水设计原则4小散热面设计原

则。

地下岩洞水封油库必备的基本条件：1

岩石坚硬、完整、岩性统一，地质构造

简单。2处于稳定的地下水位以下适当

的深度，而水量又不是很大。3油品比

重小于1，不溶于水，且不与岩石或水

发生化学作用。

画图说明岩洞水封油库的原理：当岩石

中处于地下水位以下的洞室开挖后，围

岩中的水流向洞室，在洞室周围形成降

水漏斗。当洞室中注入油品后，降水曲

线随着油面上升逐渐恢复。此时，在油

罐壁面上存在压力差。在任一高度上，

水压力均大于油压。因此，油不可能从

围岩裂隙中漏失。与之相反，水可通过

裂隙流入洞罐，但水进入后向罐底流

动，可以汇集后抽出。

水封岩洞油库分为：固定水位法和变动

水位法。

固定水位法：洞罐内的水垫层厚度固

定，水面不因贮油量的多少而变化，水

垫层的厚度由泵坑周围的挡水墙高度

控制。水量过多时，水即漫过挡水墙流

入泵坑，泵坑中的水面升高到一定位置

时，水泵自行开动排水。

变动水位法：洞罐内的油面位置固定，

充满洞灌顶部，而底部水垫层的厚度则

随贮油量的多少而变化。贮油时，边进

油边排水；发油时，边抽油边进水。罐

内无油时，洞罐整个被水充满。

7

地下洞室的施工方法：暗挖法、明挖法、

特殊施工法。

导洞是指根据洞室分部开挖的需要，在

洞室断面上首先开挖的面积较小的那

部分。

导洞的基本作用是：1为洞室开挖创造

自由面，以便进一步挖最后形成符合设

计要求的洞室空间。2还可以查明和核

实洞区的地质情况，以便及时修正设计

或变更施工方案。

先拱后墙法按其导洞所处位置不同可

分为上导洞法、上下导洞法、拱部双侧

导洞法和拱部多导洞法。其基本点是先

解决拱部围岩的稳定这个主要矛盾，先

做好拱圈，保证下部开挖的安全。但是，

采用先拱后墙法要求侧壁围岩在边墙

衬砌筑好前，能承受由拱圈传下的荷

载。可是，当围岩更差，不仅拱部的围

岩差，而且侧壁围岩也很破碎，拱座很

难成型；或很软弱，强度很低；或者洞

室跨度又大，拱圈传下的荷载又很大，

拱脚处围岩不能承受拱圈传下的巨大

荷载。在此情况下，首先必须考虑为拱

脚提供可靠的基础，保证顺利地浇筑拱

圈。

先墙后拱法常在底部设置侧壁导洞，由

下而上地开挖和衬砌边墙，保证顺利地

浇筑拱圈，既解决了侧壁围岩的稳定又

为拱圈提供了稳固的基础。此法另一特

点是拱部的开挖仍须由顶设导洞开始，

拱部为一个导洞。若洞室跨度较大时，

也可顶设双侧导洞。因工程费用相对较

高，故只适于地质条件差，洞室跨度大

的工程。

马口开挖：在开挖侧墙时，每次开挖段

不宜过长，且需分段间隔进行。

深孔自上而下分段爆破法的要求：1对

钻孔质量要求高，钻孔孔位及孔距要准

确，深度一致，炮孔互相平行2讲求爆