地下工程第二篇第二章.ppt

《地下工程第二篇第二章》主要探讨的是明挖法修建的浅埋式地下工程，这是一种在地表下较浅位置建设的地下结构。本章分为三个主要部分：直墙拱形结构、梁板结构和矩形闭合框架结构。 1. 直墙拱形结构：这种结构通常适用于跨度较小的地下工程，可以使用砖石或混凝土预制块建造拱顶。对于跨度较大的工程，可能需要采用预制或现浇钢筋混凝土拱，甚至设计为连拱结构。侧墙通常也是由砖石或混凝土预制块砌筑而成。 2. 梁板式结构：此类结构适用于地下水位较低或防护等级不高的工程。顶、底板通常采用现浇钢筋混凝土梁板，围墙和内墙则可能是砖石砌筑。如果地下水位较高或防护要求增强，大部分结构会用钢筋混凝土现浇成箱形闭合框架。 3. 矩形闭合框架结构：这种结构在明挖法施工中较为常见，因为其挖掘效率高且经济合理，尤其适合地铁线路。顶、底板是承受大弯矩和剪力的水平构件，通常用钢筋混凝土浇筑。矩形闭合框架可以是单跨或双跨，根据使用需求和跨度设计。 在设计矩形闭合框架时，需要考虑以下几个关键步骤： - 结构断面形式和尺寸的确定，主要基于建筑接近限界，考虑线路曲率、超高要求、道床和施工误差等因素。 - 荷载计算，包括地面荷载、垂直土压力和侧向水、土压力等。 - 结构内力计算，用于分析结构在荷载作用下的应力状态。 - 结构配筋计算，确保结构的承载能力和稳定性。 在确定结构横断面的净空尺寸时，建筑接近限界是最主要的依据，同时需考虑施工误差、设备安装和隧道内部空间的使用需求。框架各构件的厚度估算则根据荷载、内力、混凝土强度和结构高宽比等因素，并参考工程实践经验。 荷载的确定是地下结构设计的重要环节，包括地面荷载（与地下结构的埋深有关），垂直土压力（由地面铺砌体、地下水位以上和以下的土体重量构成），以及作用在框架结构侧墙的侧向水、土压力。 地下工程的明挖法修建涉及多种结构类型和复杂的设计考量，需要综合运用土木工程的理论知识和技术，以确保结构的安全性和经济性。