地下复习资料V1.8

2. 地下结构形式选择的影响因素：使用功能、地质条件、施工因素等。 3. 贴壁式拱形结构的分类及各自的特点：①半衬砌结构：当岩层较坚硬，岩石整体性好而节理又不发育的稳定或基本稳定的围岩，通常采用半衬砌结构，即支座拱圈不做边墙。②厚拱薄墙衬砌结构：拱脚比较厚，边墙较薄。拱圈所受的力通过拱脚大部分传给围岩，充分利用围岩强度，使边墙受力减少，从而减少了边墙的厚度。③直墙拱形衬砌结构：由拱圈、竖直边墙和底板组成，衬砌结构与围岩的超挖部分都经行密实回填。一般在稳定性交叉的岩层中亦可采用。④曲墙拱形衬砌结构：当遇到较大的竖向压力和水平压力时，可采用曲墙式衬砌。 4.考虑地下水时土压力计算：作用在挡墙结构上的荷载，除了土压力以外，还有地下水位以下水压力。计算地下水位以下的水、土压力，一般采用“水土分算”和“水土分算”两种方法 5.围岩土压力：在围岩发生变形时及时进行衬砌或围护，阻止围岩继续变形，防止围岩塌落，则围岩对衬砌结构就要产生压力，即所谓的围岩压力。确定方法：①现场实测②理论计算③工程类比法

6影响围岩压力的因素：主要与岩体的结构、岩石的强度、地下水的作用、洞室的尺寸与形状、支护的类型与刚度、施工方法、洞室的买只深度和支护时间等因素有关。

7.地层弹性抗力：在靠近拱脚和边墙部位，结构产生压向地层的变形，结构与岩土体紧密接触，约束结构变形，从而产生对结构的反作用力，就是弹性抗力。

8.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）和普通梁的异同：①弹性地基梁的超静定次数是无限的，普通梁式有限的。②弹性地基梁必须同时考虑地基的变形，普通梁则可以略去地基的变形。 9.1<λ<2.75属于短梁；λ≥2.75属于长梁（无限长梁、半无限长梁）；λ≤1属于刚性梁

10. 荷载-结构法原理：认为隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠的承受地层压力等荷载作用。计算时先用地层分类法或实用公式确定地层压力，然后按弹性地基上结构物的计算方法算衬砌内力，进行结构截面设计。 11.地层结构法：把地下结构与地层作为一个受力变形的整体，按连续介质力学原理来计算地下建筑结构以及周围地层变形；它包括地层的合理化模拟、结构模拟、施工过程模拟、施工过程中结构与周围地层的互相作用的模拟。

12.地下建筑结构可靠度分析特点: 周围岩土介质特性的变异性、地下建筑结构规模和尺寸的影响、极限状态及失效模式的含义不同、极限状态方程呈非线性特征、土性指标的相关性、概率与数理统计的理论与方法的应用。

13.浅埋式结构：覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构

14.浅埋式结构分类：直墙拱形结构、矩形闭合框架、梁板式结构或上述形式的组合。矩形闭合框架荷载组合：分为恒载、活载、偶然荷载

15.变形缝的设置及构造：设置：变形缝间距约为30m左右；分为伸缩缝和沉降缝；缝宽为20至30mm；构造方式分为：嵌缝式、贴附式、埋入式

16.附建式地下结构优点：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上部建筑对战时破坏有一定防护作用，造价比单建式低⑤便于施工与使用过程中的维护。

17.附建式地下结构形式：梁板结构（现浇法施工，整体性好）板柱结构（利于通风采光，减少建筑高度，满足大房间要求）箱型结构（整体性好，不会产生过大不均匀沉降）其它结构（地下室埋深加大，室内观感差，节省钢材） 18.沉井（沉箱）结构的特点及分类：分类：断面形状分为圆形、矩形、多边形。特点：①躯体结构刚性大，断面大，承载力高，抗渗能力强，耐久性能好，内部空间可有效利用②施工场地占地面积较小，可靠性良好③适用土质范围广④施工深度大⑤施工时周围土体变形小，对周边建筑物影响小⑥有良好的抗震性

19.沉井的类型及构造：类型：隧道连续沉井；平战结合用的人防工事沉井；构造：井壁、刃脚、内隔墙、封底及顶盖、底梁和框架

20.沉井抗浮验算：沉井沉到设计标高后，即着手进行封底工作，铺设垫层并浇筑钢筋混凝土底板，由于内部结构和顶盖等还未施工，此时整个沉井向下荷载为最小。待到内部结构、设备安装及顶盖施工完毕，所需时间很长，而地板下的水压力能逐渐增长到静力水头，会对沉井发生最大的浮力作用。

21.地下连续墙的概念、优缺点、施工方法、适用条件，概念：地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。优点：减少施工时对环境的影响；它的墙体刚度大，整体性好，可用于超深围护结构与主体结构；耐久性好，抗渗性好；是逆作法施工，利于施工安全，加快施工进度，降低造价，适用于多种地质条件。缺点：有弃土废泥浆的处理问题；地质条件和施工适应性问题；槽壁坍塌问题；墙面粗糙需要提高工作量来改善的问题；施工方法：在地上面用一种特殊的挖槽设备，沿着深开挖工程的周边，依靠泥浆护壁的支护，开挖一定槽段长度的沟槽；再将钢筋笼放入沟槽内。采用导管在充满稳定液的沟槽中经行混泥土液置换出来。互相邻接的槽段，由特别接头进行连接。 适用条件：基坑深度大于10m；软土地基或砂土地基；密集建筑群中对沉降有严格要求时；围护结构和主体结构相结合时；使用逆作法时，内衬与护壁形成复合结构工程。 22.地下连续墙设计的内容：1.确定荷载，包括土压力、水压力等2.确定地下连续墙的入土深度3.槽壁稳定验算4.地下连续墙静力计算5.配筋计算，构件强度验算，裂缝开展验算，垂直接头计算 23．导墙的作用及确定导墙形式的应该考虑的因素：导墙是指地下连续墙开槽施工前，沿连续墙轴线方向全长周边设置的导向槽。作用：①给成槽机提供导向②储存泥浆和防止槽口坍塌③作为施工水平和垂直测量基准④为钢筋的安防和混凝土导管安置成槽机提供标定。导墙深度由入土深度决定，厚度应根据连续墙不同阶段的受力大小、变形及裂缝控制要求等确定。

24.槽幅：是指地下连续墙一次开挖成槽的槽壁长度；设计内容包括槽臂长度的确定及槽段划分。长度影响因素有抓斗张开尺寸、钻挖设备的宽度重合墙；重合墙是把主体结构的垂直边墙重合在地下墙的内侧，在内外墙之间填充隔绝材料使之不传递剪力的结构形式。

25.衬砌断面的形式及选型要求：圆形（各方向外部压力同样大、施工采用盾构推进、盾构施工会出现转动）、矩形、半圆形、马蹄形；一次衬砌是承重结构主体、二次衬砌是为一衬补强和防止渗水和侵蚀（根据隧道的功能、外围土的特点、隧道的受力条件来选是几种衬砌）

26.盾构法设计阶段及内容:第一阶段为隧道的方案设计，以确定隧道的线路、线性、埋置深度以及隧道的横断面形状与尺寸等。第二阶段为衬砌结构与构造设计，其中包括管片的分类、厚度、分块、接头形式等。第三阶段未管片内里的计算及断面设计。 27.盾构的组成:衬砌结构、装配式钢筋混凝土管片、管片接头、纵肋、注浆孔、起吊环等

28.圆形盾构衬砌断面的优点：①可以等同地承受各方向外部压力②施工中易于盾构推进③便于管片的制作、拼装④盾构即使发生转动，对断面的利用也无大碍 29.土压平衡盾构特点：其施工方法是保持开挖面的稳定，在切削刀盘后面的密封腔内充满开挖下来的土砂，并保持一定土压力。施工中基本不使用土体加固等辅助施工措施，节省技术措施费，并对环境无污染；根据土压变化调整出土和盾构推进速度，易达到工作面的稳定，减少了地表变形；对掘进土量能形成自动控制管理，机械自动化程度高、施工速度快。 29.泥水平衡式：泥通过支承环前面装置隔板的密封仓中，注入适当压力的泥浆使其在开挖面形成泥膜，支承正面土体，并由安装在正面的大刀盘切削土体表层泥膜，与泥水混合后，形成高密度泥浆，由排浆泵及管道输送至地面处理。特点：泥水压力传递速度快而均匀，开挖面平衡土压力的控制精度高，对开挖面周边土体的干扰少，地面沉降量的控制精度高；盾构出土由泥水管道输送，速度快而连续；减少了电机车的运输量，施工进度快；刀具、刀盘磨损小，易于长距离盾构施工；刀盘所受扭矩小，更适合大直径隧道的施工；需要较大规模的泥水处理设备及设置泥水处理设备的场地。

30.新奥法：是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。

31.沉管隧道特点；隧道的施工质量容易控制、建筑单价、工程总价较低、隧道现场施工期短、操作条件好、对地质条件适应性强、适用水深范围是无的、断面形状选择自由度大、水流急时须要作业台施工、施工时须于航道部门配合

32沉管结构荷载：结构自重、水压力、土压力、浮力、施工荷载、预应力、波浪水流压力、沉降摩擦力、车辆活载、沉船荷载、地基反力、混凝土收缩影响、变温影响、不均匀沉降影响、地震荷载。

33.沉管抗浮安全系数：由于抛土回填时河水变浑浊，浮力加大，故施工阶段抗浮系数应于1.05-1.10之间;使用阶段则取1.2-1.5之间。

34.变形缝构造要求：能适应一定幅度的线变形与角变形；施工阶段能传递弯矩，使用阶段能传递剪力、变形前后均能防水。

35.沉管隧道施工水下连接工艺：一种是水下混凝土连接法，一种是水力压接法。水力压接法是利用作用在管段上的巨大水压力使安装在管段前端面周边上的一圈胶垫发生压缩变形，形成一个水密性相当良好可靠地管段接头。

36 基坑围护结构设计特点：外力的不确定性、变形的不确定性、土性的不确定性、偶然变化引起的不确定因素。

37.桩式挡土墙稳定验算内容：边坡稳定、基坑抗隆起稳定、整体稳定、坑底抗渗流稳定、承压水的影响 38.悬臂式支护结构适用条件：场地土质较好，有较大的φ、c值、开挖深度浅，对位移要求不严格

39.基坑失稳的表现形式：①整体失稳破坏耳承载力不足导致破坏③基底滑动破坏④基地侵蚀⑤渗流刘佳支挡结构破坏、被动土压力丧失等 40.等值梁法：根据板桩入土深度与基坑深度比值的大小，单支点板桩变形也不同，特别是入土部分。由此，将单支点板桩分成自由支承单支点板桩和嵌固支承单支点板桩。 41.弹性地基法；

42.顶管的分类：按口径分为小中大口径；按顶进距离分为中短距离、长距离、超长距离；按管材分为钢管、混凝土、玻璃钢、其它复合材料制顶管。

43顶管工具管：当顶进阻力超过主千斤顶容许总顶力、管节容许的极限压力或工作井承压壁后背土极限反推力三者中之一，无一次达到顶进距离要求时，中继环油缸工作，中继环后面管段成为受压管段，前面管段被推向前方，中继环按先后次序先后启动，实现管道分段顶进。

46.连拱隧道结构：连拱隧道主要适用于洞口地形狭窄，或对两栋间距有特殊要求的中短隧道，按中墙结构形式不同可分为整体式中墙和复合式中墙两种形式

47.直墙拱结构：直墙拱结构一般由拱圈、竖直侧墙和底板组成。该结构与围岩的超挖部分应密实回填、回填方式一般根据工程要求、地质状况等确定。

44顶管顶进力的影响因素：

土的种类、土的物理力学性质、覆土深度、管材与管径、操作不当、设备故障、塌方、土液化、大量涌水：主要由改变了顶进过程中的摩擦阻力、管端的贯入阻力而影响的。

45.复合衬砌结构、二次支护：复合支护结构一般认为围岩具有自支承能力，支护的作用首先是加固和稳定围岩，使围岩的自支撑能力可充分发挥，从而可允许围岩发生一定的变形并由此减薄支护结构的厚度。复合衬砌常由初期支护和二次支护组成，防水要求较高时需在初期支护和两次支护间增设防水层。

48.拱形结构优点：整体性和受力性能好

49.喷锚支护的概念:由喷混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网结合支护，既可以用于加固局部岩体而作为临时支护，也可作为永久支护。

50.围岩分级方法:按岩体结构特征及其完整性、岩体的物理力学性质、地下水的影响、原岩应力的影响4个指标来分级。 51.特殊结构：穹顶直墙结构、洞门、岔洞、竖井和斜井

52.二次衬砌厚度决定因素：洞型、净空尺寸、围岩地层的工程地质条件和施作支护的时机。

53.组合地基是什么：在建筑地基(或被沉降缝分隔区段的建筑地基)的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。

半衬砌结构——坚硬岩层

厚拱薄墙衬砌结构——中硬岩层 直墙拱形衬砌结构——一般或较差岩层

曲墙衬砌结构——很差的岩层 复合衬砌结构——围岩有自承能力 连拱隧道结构——洞口地形狭窄或两洞间距有特殊要求的中短隧道 .地下建筑结构的不确定因素： 1地层介质特性参数的不确定性2岩土体分类的不确定性3分析模型的不确定性4载荷与抗力的不确定性5地下结构施工中的不确定因素6自然条件的不确定性