名词解释
围岩压力就是指位于地下结构周围变形或破坏的岩层，作用在衬砌结构上的压力。【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。】 围岩的初始应力场：由于岩体的自重和地质构造作用，在地下工程开挖前岩体中就已经存在着一定的地应力场，称为围岩的初始应力场。【岩层中地下结构围岩的初始应力场包括自重应力场和构造应力场两部分，而土层一般仅有自重地应力。】
荷载-结构法：荷载-结构模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下工程结构上的荷载(包括主动地层压力和被动地层抗力)，衬砌在荷载的作用下产生内力和变形，与其相应的计算方法称为荷载-结构法。
地层-结构法：地层-结构模型把地下结构与地层作为一个受力变形的整体，按照连续介质力学原理来计算地下工程结构以及周围地层的变形。它不仅计算衬砌结构的内力及变形，而且计算周围地层的应力，充分体现周围地层与地下结构的相互作用 。
浅埋式结构：指覆盖土层较薄，不满足压力拱成条件(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。【浅埋式结构形式：直墙拱形结构、矩形闭合结构和梁板式结构，或者是上述形式的组合。浅埋式结构施工方法：一般采用明挖法施工，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。】
盾构法：盾构法是隧道暗挖施工法的一种，是使用所谓的盾构(Shield)机械，在岩土层中推进，一边防止土砂的崩坍，以便在起其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。用盾构法修建的隧道称为盾构隧道。
水力压接法：利用作用在管段上的巨大水压力，使安装在管段前端面(靠近既设管段的那一端)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的接头。【主要工序：对位——拉合——压接——拆除端封墙】
逆作法施工：是指在地下结构施工时，不架设临时支撑，以结构本身既作挡墙又作内支撑，施工顺序与顺作法相反，从上往下依次开挖和构筑结构本体的施工方法。
中间支承柱：是逆作法施工中，在底板未封底受力之前，与地下连续墙共同承受地下结构、上部结构自重和施工荷载的承重构件。【而且中间支承柱连桩也是工程正式使用的桩和柱，因此中间支承柱、桩是逆作法设计和施工的关键。】 顶管法：是采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备，以顶管工作进作承压壁，将管子按设计高程、方位、坡度逐根顶入土层直至达到目的地的一种修建隧道和地下管道的施工方法。
简答题
附建式地下结构特点：
(一) 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. 上部建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮（炸）弹有一定的防护作用；防空地下室的造价比单建式防空地下室低；
5. 结合基本建设同时施工，便于施工管理，同时也便于使用过程中的维护。 (二)缺点： 1.上部结构在战时遭到破坏时容易造成出入口堵塞、引起火灾等此生灾害，设计要合理考虑上部结构的倒塌荷载及出入口的布局； 2. 设计受地面建筑规划、平面布局影响较大。 水力压接法原理和主要工序：
利用作用在管段上的巨大水压力，使安装在管段前端面(靠近既设管段的那一端)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的接头。具体方法：先将新设管段拉向既设管段并紧密靠上，使接头胶垫产生第一次压缩变形，具有初步止水作用；随即将既设管段后端的封端墙与新设管段前端的封端墙之间的水(此时已与管段外侧的水隔离)排走。排水之前，作用在新设管段前、后两端封端墙上的水压力是相互平衡的，排水之后，作用在前封端墙的压力变成了大气压力，于是作用在后封端墙上的巨大水压力(数万KN)就将管段推向前方，使接头胶垫产生第二次压缩变形。经两次压缩变形的胶垫，使管段接头具有非常可靠的水密性。
主要工序：对位——拉合——压接——拆除端封墙
考虑滑动摩擦力时结构上的垂直围岩压力公式：
q???QH??H?1?tan245???/2tan?? 2a1?2a1???沉井结构特点：
特点：刚度大，承载力高，抗渗能力强，可直接作为施工时的挡土和挡水结构物，不需要另设围护，且占地面积小，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，适合近接施工；适应土质范围广，施工操作简便，技术上比较稳妥可靠，特别是近年
来沉井的施工技术和施工机械都有了很大改进，如触变泥浆润滑套法、壁后压气法、钻吸排土及中心岛式下沉等施工技术，能较好地解决施工过程中的下沉困难、流砂、倾斜等问题；作为基础，其埋置较深，稳定性和抗震性能好，能支承较大的荷载。
地下连续墙施工方法：
在地面上用一种特殊的挖槽设备，沿着深开挖工程的周边(例如地下结构的边墙)，依靠泥浆(又称稳定液)护壁的支持，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进行混凝土浇筑，并把稳定液置换出来。相互邻接的槽段，由特别接头(施工接头)进行连接，这样所形成的一道连续钢筋混凝土地下墙，简称之地下连续墙。 逆作法施工过程：
具体地说，就是先沿建筑物地下室周围施工地下连续墙，同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底；与此同时，可以向上逐层进行地上结构的施工，如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。(具体过程见后) 逆作法优点：
①由于地上地下可平行立体施工，当建筑规模大、 上下层次多时，大约可节省工时1/4~1/3；
②地下结构本身作为支撑，结构刚度相当大，能有效控制周围土体的变形和地表沉降，减小了对周边环境的影响，提高了工程施工的安全性；
③由于地下室外墙与基坑围护墙两墙合一，既省去了单独设立的围护墙，又可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积；
④一层结构平面可作为工作平台，楼盖结构即为支撑体系，省去架设工作平台和大量支撑费用，而且还可以解决特殊平面形状或局部楼盖缺失所带来的支撑布置上的困难，并使受力更加合理；
⑤由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的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的影响，从而大大降低基坑内地基的回弹量。
⑤综上，对于软土地区具有多层地下室的高层建筑，采用逆作法施工不仅可缩短总工期，而且具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25%~35%。此外，逆作法施工还可以最大限度地扩大地下室面积、降低噪音和减少扬尘，环境效益显著等。
地下结构由衬砌和内部结构(如，梁、板、柱、墙等)两部分组成。衬砌是地层中开挖洞室后沿洞周修建的永久性支护结构，它主要起承重和围护两方面的作用。 地下结构的分类：浅埋式结构、地道式结构
填空、判断、选择
地下结构组成：衬砌结构和内部结构 衬砌的作用：承重和围护
地下结构的分类：（1）修建在土层中的地下结构（浅埋式、地道式、装配式圆形管片、
沉井、顶管式、沉管式、基坑支护、附建式）（2）修建在岩层中的地下结构（半衬砌、贴壁式衬砌、离壁式衬砌、喷锚支护、复合衬砌、穹顶直墙衬砌、连拱隧道）
围岩压力分类：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。 压力拱轴线：.压力拱能够自然稳定而平衡，其拱轴必是合理的且其上任何一点是无力矩
的，压力拱轴线是二次抛物线
普氏系数：fk是表征岩体属性的一个重要的物理量，称为岩层坚硬系数或普氏系数，它决定岩体性质对压力拱高度的影响。凡fk＜0.3的的松软土层，如淤泥和淤泥质土不能形成压力拱，不能应用普氏公式。fk值大，则岩体抵抗各种破坏，如冲击、爆破、开挖等的能力就强。 超压：p17
整体式小跨度结构：结构的厚跨比（顶盖厚度和结构净跨）hd/l0≥1/3~1/4 整体式大跨度结构：hd/l0＜1/3~1/4
地下结构的不确定因素：（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）地下结构计算模型的不确定性（4）荷载与抗力的不确定性 （5）地下结构施工中的不确定性（6）自然条件的不确定性
浅埋式地下结构形式：直墙拱形结构、矩形闭合结构和梁板式结构，或者是上述形式的组合。
浅埋式结构变形缝分类及要求：为防止因不均匀沉降、温度变化和混凝土收缩等引起结构破坏，沿地下结构纵向，每隔一定距离需设置变形缝(伸缩缝或沉降缝)。变形缝的间距为30 m左右, 缝宽一般为20~30mm，缝中填充富有弹性且防水的材料。
变形缝的构造方式主要分三种：嵌缝式、贴附式、埋入式。
允许延性比：在核爆动荷载作用下，结构构件的工作状态可用结构构件的允许延性比[β]表示，其值按下式确定：
[β]＝[um]/ue 式中： [um]——结构构件允许最大变位； ue——结构构件弹性极限变位。 对砌体结构构件，允许延性比[β]值取1.0；
对钢筋混凝土结构构件，[β]取值应符合下列规定：密闭、防水要求高的结构构件，宜按弹性工作阶段设计，[β]值取1.0。一般密闭、防水要求的结构构件，宜按弹塑性工作阶段设计，[β]值按下表采用： 钢筋混凝土结构构件允许延性比[β]值 受力状态 [β] 临空墙：p72 通道墙：p72
地下连续墙槽幅设计要求：槽壁长度最好与施工所选用的成槽设备的尺寸(抓斗张开尺寸、钻孔设备的宽度等)成模数关系，最小不得小于一次抓挖(钻挖)的宽度，而最大尺寸则应根据槽壁稳定性确定。目前常用的槽幅为3~6 m。地层稳定性越好，槽幅可设计得越长，但考虑到施工工效及槽壁稳定的时效，一般不超过8 m。 地下连续墙导墙作用：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，起定位、导向、容蓄泥浆及安装与承载挖槽机等作用。 地下连续墙导墙设计要求：导墙一般采用“┓┏”形现浇钢筋混凝土，厚度一般为200~300 mm，混凝土等级通常采用C20。导墙深度以墙脚进入原状土不小于300
受弯 3.0 大偏心受压 2.0 小偏心受压 中心受压 1.5 1.2
福建农林大学09土木工程地下工程结构期末复习
