刃脚:刃脚的主要功用是减少下沉阻力。
内隔墙:增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径。同时把整个沉井分隔成多个施工井孔(取土井),使挖土和下沉可以较均衡地进行,也便于沉井偏斜时的纠偏。 封底及顶盖:封底—防止地下水渗入井内。 底梁和框架:
1)在比较大型的沉井中,由于使用要求,不能设置内隔墙,则可在沉井底部增设底梁,并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。
2)沉井高度较大,常于井壁不同高度设置若干道由纵横大梁组成的水平框架,减少井壁(于顶、底板之间)的跨度,使整个沉井结构布置合理、经济。
3)在松软地层中沉井,底梁的设置还可以防止沉井“突沉”和“超沉”,便于纠偏和分格封底,以争取采用干封底。 4.沉井结构设计的主要环节。
(1) 沉井建筑平面布置的确定;
(2) 沉井主要尺寸的初步确定和下沉系数的验算。 (3)施工阶段强度计算
(4)使用阶段的强度计算(包括承受动载)
5.(了解)沉井结构的计算方法(详见书P175—8.2.3沉井的结构计算) (一)沉井下沉系数的确定 下沉系数计算公式 Gfh?fh????fnhnK1??1.10~1.25f0?1122Rj?f0F0 Rj?Rrh1?h2????hn
G —沉井在施工阶段自重,井壁+上、下横梁+隔墙+临时钢封门,不排水下沉时为G-B。 Rr —刃角踏面下正面阻力之和,与土质情况有关; Rj —井壁与土层的总摩擦力。
(二)沉井施工期间的抗浮稳定验算 抗浮系数
G?RjK2??1.05~1.1
Q
抗浮系数的大小由底板厚度来调整
①沉井上浮时土的极限摩擦力很大,而一般设计估用的数值往往偏小,因此在验算上浮稳定时以计入井壁摩擦力较为合理;
②在粘性土中,因它的渗透系数很小,地下水补结非常缓慢,沉井的浮升也必然极为缓慢,在发生明显浮升之前,内部结构、设备、顶盖等重量已经作用上去,故不再存在浮升问题。 (三)刃脚计算
(四)施工阶段井壁计算 (五)沉井底板计算
(六)沉井底横梁竖向挠曲计算 (七)水下封底混凝土厚度的确定
水下封底混凝土的厚度,应根据抗浮和强度两个条件确定
6.旱地沉井施工的主要工序。
1 制作第一节沉井2 挖土下沉:抽垫、挖土3 接高沉井4 筑井顶围堰5 地基检验和处理6 封底
第七章:地下连续墙结构
1. 地下连续墙 :利用挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注混凝土而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体,称为地下连续墙。
槽幅:一次成槽的槽壁长度 2. 地下连续墙的优缺点。
优点
1、 施工时对环境影响小。没有噪音,无振动,不必放坡,可紧邻相近的建筑和地下设施施工;
2、 墙体刚度大,整体性好,结构和地基变形都较小,即可用于超深围护结构,也可用作主体结构;
3、 连续墙为整体连续结构,耐久性和抗渗性好;
4、 可实行逆作法施工,有利于施工安全,加快施工进度; 5、 适用于多种地质条件。 缺点
1、弃土和废泥浆处理。除增加工程费用外,若处理不当,还会造成新的环境污染。 2、地质条件和施工的适应性问题。 3、槽壁坍塌问题。
4、现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,虽可使用喷浆或喷
砂等方法进
行表面处理或另作衬壁来改善,但增加工作量;
5、地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构,不如采用钢板桩尚可拔出重复使
用来得经济。
3. 地下连续墙的适用条件。
1基坑深度大于10m;2软土地基或砂土地基;3在密集的建筑群或重要的地下管线条件
下施工,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。4围护结构与主体结构相结合,对抗渗有严格要求时;5采用逆作法施工,内衬与护壁形成复合结构的工程。 4. 了解槽段设计内容。(略)
5. 地下连续墙设计计算的主要内容。
1、 确定在施工过程和使用阶段各工况的荷载,即作用于连续墙的土
压力、水压力以及上部传来的垂直荷载。
2、 确定地下连续墙所需的入土深度,以满足抗管涌、抗隆起,防基
坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需要。
3、 验算开挖槽段的槽壁稳定,必要时重新调整槽段长、宽、深度的
尺寸。
4、 地下连续墙结构体系(包括墙体和支撑)的内力分析和变形验算。 5、 地下连续墙结构的截面设计,包括墙体和支撑的配筋设计、截面
强度验算、接头的联结强度验算和构造处理。
6. 地下连续墙的计算理论及假设条件。 (一)较古典的计算方法:
? 假设条件:土压力已知,不考虑墙体和支撑变形。 ? 方法:假想梁法、1/2分割法、泰沙基法 (二)横撑轴向力、墙体弯矩不变:
? 假设条件:土压力已知,考虑墙体变形,不考虑支撑变形。 ? 方法:山肩帮男法
(三)横撑轴向力、墙体弯矩可变:
? 假设条件:土压力已知,考虑墙体、支撑变形。 ? 方法:日本弹塑性法、有限元法 (四)共同变形理论:
? 假设条件:土压力随墙体变位而变化,考虑墙体、支撑变形。 ? 方法:森重龙马法、有限元法
7. 山肩帮男法精确解的基本假定和计算图式。 基本假定:
1、在粘土地层中,墙体作为无限长的弹性体;
2墙背土压力在开挖面以上取为三角形,在开挖面以下取为矩形;
3开挖面以下土的横向抵抗反力分为两个区域;达到被动土压力的塑性区,高
度为l,以及
反力与墙体变形成直线关系的弹性区; 4横撑设置后,即作为不动支点;
5下道横撑设置后,认为上道横撑的轴向压力值保持不变,而且下道横撑点以
上的墙体仍
然保持原来的位置。
7. 山肩帮男法计算图示 8.同济大学弹性法计算图示
8. 同济大学弹性法基本假定和计算图式。 基本假定:
1)墙体作无限长的弹性体;
2)已知水、土压力,并假定为三角形分布;
3)开挖面以下作用在墙体上的土抗力,假定与墙体的变位成正比例; 4)横撑(楼板)设置以后,即把横撑支点作为不动支点;
5)下道横撑设置后,认为上道横撑的轴向压力值保持不变,其上部的墙体也保持以前的变位。
9. 了解山肩帮男简化解和同济大学弹性法的计算方法。 课本:P211-220,课件:P44-57 10. 了解地下连续墙的接头形式。(P228) 接头类型:施工接头 结构接头
施工接头:浇注地下连续墙时连接两相邻单元墙间的接头。 形式:直接连接构成接头,接头管,接头箱,隔板,预制构件
结构接头:已竣工的地下连续墙墙体与地下结构的其它构件相连接的接头 形式: 1.直接连接:预埋钢筋
2.间接连接:植筋法,钢筋接驳器,剪力块,预埋钢板。
第八章:盾构法隧道结构
1. 概念:盾构法
盾构法是在盾构保护下修筑软土隧道的一类施工方法。这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护下进行,并需随时排除地下水和控制地面沉降,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。 2. 装配式衬砌和挤压混凝土衬砌的特点。 装配式衬砌:
1) 直接承受荷载;
2) 工厂生产,质量易保证,安装方便; 3) 接缝防水需采取措施 挤压式混凝土衬砌:
1) 自动化程度高,施工速度快;
2) 整体式衬砌结构,满足受力和防水要求;
3) 适用于多种地层,但对渗透性的的砂砾层中要达到防水要求困难。
3. 衬砌基本荷载计算公式((衬砌环宽按1m考虑)
2g????(kN/m)h1.自重: nq???i?hi(kN/m2)2.竖向土压
i?1 ?22G?2(1?)R???0.43R?(kN/m)HH3.拱背土压 44.地面超载
当隧道埋深较浅时必须考虑地面荷载的影响,一般取20kN/m2
??5.侧向均匀主动土压 p1?q?tg2(45??)?2ctg(45??)(kN/m2)22 ?2?2p?2R???tg(45?)(kN/m)2H6.侧向三角形主动土压 227.侧向土壤抗力 Pk?k?y(kN/m) 8.水压 : 按静水压考虑
?2p?q??g?0.2146R??R(kN/m)RHH9.拱底反力
24. 施工阶段的荷载对衬砌结构的影响。
隧道衬砌结构在到达基本使用阶段前,已经历了一系列的施工阶段荷载的考验。 衬砌结构在施工阶段有可能碰到比基本使用阶段更为不利的工作条件,产生了极为不利的内力状态,导致出现了衬砌结构的开裂、破碎、变形、沉陷和、漏水等严重情况。这种情况尤以在盾构推进过程为甚,必须进行现场观测和相应的附加验算,并提出改进措施。
相关推荐: