延安大學西安創新學院 期末考試命題專用紙地下建筑結構試題卷參考答案及評分標準裝訂線考試科目：地下建筑結構 考試方式：開卷 試卷類型： 系部：建工系 專業班級：土木工程1102 1103班學期：2014-2015學年第 一 學期一、問答題1.簡述地下建筑結構的概念及其形式10s概念：地下建筑結構，即埋置于地層內部的結構，通常包括在地下開挖的各種隧道與洞室。 2s地下結構斷面形式:矩形;梯形;多邊形;直墻拱形;曲墻拱形，扁圓形;圓形 2s 土層地下建筑結構:淺埋式結構:附建式結構:沉井(沉箱)結構:地下連續墻結構:盾構結構:沉管結構:其他結構如頂管結構和箱涵結構 2s巖石地下建筑結構:(一) 拱形結構: 1.貼壁式拱形結構。半襯砌結構;厚拱薄墻襯砌結構;直墻拱形襯砌結構;曲墻拱形襯砌結構2.離壁式拱形襯砌結構 2s(二)噴錨支護; (三)穹頂結構(四)連拱襯砌結構; (五)復合襯砌結構 2s2.簡述襯砌的結構形式、特點及適用條件12s1).就地灌注整體式混凝土襯砌 1s 適用于礦山法施工，日圍巖可以在短時間內穩定，也通用于采用明挖法施工的襯砌形式。襯砌的表面整齊美觀，進度快質量容易控制。模筑襯砌包括磚石襯砌、片石混凝土襯砌、鋼筋混凝土和整體灌筑的混凝土襯砌。 2s2). 錨噴支護 1s常用于礦山法施工，它可以在坑道開挖后及時施設因此能有效地限制洞周位移保護作業人員的安全，避免局部產生過大的變形。由于其為柔性結構，能有效地利用圍巖的自承能力維持洞室穩定，其受力性能由于整體式襯砌。 2s3). 預制拼裝襯砌 1s拼裝襯砌由預制構件在現場拼裝而成，一般為圓形，主要用于盾構法TBM )施工的隧道。其支護特點有堅實穩固、作用快。 2s4). 復合式襯砌 1s復合式襯砌山兩種以下不同構筑類型的結構所組成，通常用于山嶺隧道新奧法施工的隧道)或城市地鐵道暗挖法施工的區間隧道。 2s3.試述沉井的構造及各部位的作用8s井壁: 承受在下沉過程中各種最不利荷載組合(水土壓力)所產生的內力。同時有足夠的重量，使沉井能在自重作用下順利下沉到設計標高。 2s刃腳: 主要功用是減少下沉阻力。 1s內隔墻: 增加沉井在下沉過程中的剛度并減小井壁跨徑。 2s封底及頂蓋: 防止地下水滲入井內有集水井內。 1s底梁和框架: 在比較大型的沉井中，如由于使用要求，不能設置內隔墻，則可在沉井底部增設底梁，并構成框架以增加沉井在施工下沉階段和使用階段的整體剛度。 2s4.盾構法施工的優缺點及適用范圍12s1. 盾構法施工的優點:1)場地作業少，隱蔽性好，因噪音、振動引起的環境影響小；2)隧道施工的費用和技術難度基本不受覆土深淺的影響，適宜于建造覆土深的隧道；3)穿越河底或海底時，隧道施工不影響航道，也完全不受氣候的影響；4)穿越地面建筑群和地下管線密集區時，周圍可不受施工影響；5)自動化程度高、勞動強度低、施工速度較快。 5*1s2. 盾構法施工的缺點: 1)施工設備費用較高；2)覆土較淺時，地表沉降較難控制；3)用于施工小曲率半徑隧道時，掘進較困難。 3*1s3. 盾構法施工的適用范圍 適用于各類軟土地層和軟巖、硬巖地層的隧道掘進，尤其適用于城市地下隧道工程。 2s 包括：水底公路隧道；地鐵區間隧道；排水污水隧道；引水隧道；公用管線隧道。 2s5.說明沉管施工的步驟8s先在隧址以外建造臨時干塢，在干塢內制作鋼筋混凝土的隧道管段（道路隧道用的管段每節長60140m。 2s兩端用臨時封墻封閉。 1s向臨時干塢內灌水，使管段逐節浮出水面，并用拖輪拖運到指定位置。 1s于設計隧位處預先挖好一個水底溝槽。 1s待管段定位就緒后，向管段里灌水壓載，使之下沉。 1s沉設完畢的管段在水下聯接起來。 1s進行基礎處理，經覆土回填后，便筑成了隧道。 1s6.簡述梁板式結構的設計計算中，頂板、側墻承受哪些荷載 8s頂板荷載：（1）核爆炸沖擊波超壓所產生的動載 1s（2）頂板以上的靜荷載，包括設備夾層、房屋底層地坪和覆土層重以及戰時不遷動固定設備等。 1s（3）頂板自重 1s側墻荷載：壓縮波所形成的水平動載 1s頂板傳來的動載與靜載 1s上部地面建筑自重 1s側墻自重 1s土壓力及水壓力 1s7.簡述附件式地下結構與單建式工事相比，具有哪些優越性，缺點又有哪些8s優點：節省建設用地 1s便于平戰結合 1s人員和設備容易在戰時迅速轉入地下 1s增強上層建筑的抗震能力，在地震時附建式地下結構尚可作為避震室只用1s上層建筑對戰時核爆炸沖擊波、光輻射、早期核輻射以及炮彈有一定的防護作用 1s造價較低 1s便于施工管理，采用新技術，保證工程質量，同時也便于維護 1s缺點：上層建筑遭到破壞時容易造成出入口堵塞，引起火災等 1s二、論述題1.庫侖土壓力的基本假定及其其一般土壓力公式10s 庫侖理論的基本假定: 1)擋土墻墻后土體為均質各向同性的無黏性土; 1s 2)擋土墻后土體產生主動土壓力或被動土壓力時，土體形成滑動楔體，滑裂面為通過墻踵的平面; 2s3)假定滑動土體為一剛體，在滑裂面BC和墻背AB上的切向力分別滿足極限平衡條件; 2s其一般土壓力公式:當土體滑動楔體處于極限平衡狀態，應用靜力平衡條件，不難得到作用于擋土墻上的主動土壓力Pa ,和被動土壓力Pp ,的計算式為: (1). 式中W滑楔自重。 2s (2). 式中:Y-一一土體的重量; h擋土墻的高度;ka庫侖主動土壓力系數kp庫侖被動土壓力系數 3s2.矩形閉合框架中，變形縫如何設置？具體的構造方式有哪些？論述各自的優缺點14s為防止結構由于不均勻沉降、溫度變化和混凝土收縮等引起破壞，沿結構縱向，每隔一定距離需設置變形縫。變形縫的間距為30m左右。變形縫分為兩種：一種是防止由于溫度變化或混凝土收縮而引起結構破壞所設置的縫，稱為伸縮縫，另一種是防止由于不同的結構類型（或結構相鄰部分具有不同荷載），或不同地基承載力而引起結構不均勻沉陷所設置的縫，稱為沉降縫。變形縫為滿足伸縮和沉降需要，縫寬一般為2030mm，縫中填充富有彈性的材料。 4s 變形縫的構造方式主要分四類 :嵌縫式、貼附式、埋入式、混合式 2s(一)嵌縫式可用瀝青砂板、瀝青板等。為了防止板與結構物間有縫隙，在結構內部槽中填以瀝青膠或環煤涂料(即環氧樹脂和煤焦油涂料)等以減少滲水可能。也可在結構外部貼一層防水層。嵌縫式的優點是造價低，施工易。但在有壓水中防水效能不良，僅適于地下水較少地區，或防水要求不高工程中。 2s(二）貼附式將厚度68mm的橡膠平板用鋼板條及螺栓固定結構上。亦稱為可卸式變形縫。其優點是橡膠平板年久老化后可以拆換，缺點是不易使橡膠平板和鋼板密貼。可用于一般地下工程中。 2s(三)埋入式在澆灌混凝土時，把橡膠或塑料止水帶埋入結構中。其優點是防水效果可靠，橡膠老化問題需待改進，在大型工程中普遍采用。在有水壓，而且表面溫度高于50或受強氧化及油類等有機物質侵蝕的地方，可在中間埋設紫銅片，但造價高。 2s（四）混合式 當防水要求很高，承受較大的水壓力時，可采用上述三種方法的組合，稱為混合式，防水效果好，但施工程序多，造價高。 2s三、計算題解：(1)