地下空間開發(fā)中的若干技術(shù)問題

前言開挖支護(hù)系列技術(shù)問題基礎(chǔ)抗浮技術(shù)問題樁土相互作用技術(shù)問題結(jié)論與展望

目錄

中央遵循科學(xué)發(fā)展觀，非常適時(shí)地提出了構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。建設(shè)具有中國特色的資源節(jié)約型城市的一個(gè)重要方面就是充分開發(fā)利用地下空間。城市地下空間的開發(fā)包括城市中心地區(qū)的立體化建設(shè)、城市地下交通系統(tǒng)、城市地下公用設(shè)施系統(tǒng)、城市地下防空防災(zāi)系統(tǒng)和城市地下能源及物資儲(chǔ)備系統(tǒng)等方向。1前言玄武湖隧道上海人民廣場地鐵站臺(tái)南京地鐵線無錫輕軌線地鐵剪票口地下音樂臺(tái)地下運(yùn)動(dòng)場地下停車場地下游泳池?fù)跬两Y(jié)構(gòu)變形與土壓力之間的關(guān)系真三軸實(shí)驗(yàn)考慮位移的土壓力模型模型的驗(yàn)證在橫向承載樁中的應(yīng)用在沉樁中的應(yīng)用在擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在基坑工程的應(yīng)用2開挖支護(hù)涉及的技術(shù)問題

2.1土壓力與變形的關(guān)系土壓力與擋土墻位移的關(guān)系

反映出土壓力與擋土結(jié)構(gòu)的位移之間存在很大的關(guān)系2.2真三軸儀的應(yīng)力路徑試驗(yàn)研究

大主應(yīng)力方向加荷的應(yīng)力應(yīng)變曲線

小主應(yīng)力方向卸荷的應(yīng)力應(yīng)變曲線

2.3考慮位移的土壓力計(jì)算公式其中：s是土體產(chǎn)生的位移量。p0為靜止土壓力；

為內(nèi)摩擦角的函數(shù)；為主動(dòng)土壓力位移量和內(nèi)摩擦角的函數(shù)，且有b>0。

該公式具有單調(diào)遞增性、有界性和可回歸為經(jīng)典圖壓力理論計(jì)算公式等特性，能夠很好地描述擋土墻位移和土壓力之間的關(guān)系。2.4基于土壓力極值的計(jì)算公式利用朗肯土壓力理論計(jì)算中的兩個(gè)極限值作為參考點(diǎn)，得到可計(jì)算任意位移下土壓力大小的考慮位移的土壓力計(jì)算公式：

其中：s是土體產(chǎn)生的位移量。2.5主動(dòng)土壓力的驗(yàn)算

引用岳祖潤，彭胤宗，張師德的壓實(shí)粘性土填土擋土墻土壓力離心模型試驗(yàn)壓力模型試驗(yàn)研究中的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果如下：

由上表可見：計(jì)算值和實(shí)測值相當(dāng)接近，誤差在4％以內(nèi)。

2.6被動(dòng)土壓力的計(jì)算

引用徐日慶、陳頁開在剛性擋墻被動(dòng)土壓力模型試驗(yàn)研究中的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果如下：

不同深度土壓力與位移的關(guān)系被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp與位移關(guān)系2.7超極限狀態(tài)變形土體的滑坡推力計(jì)算式擋土墻示意圖

微三角楔體受力圖

2.8在橫向承載樁分析中的應(yīng)用將前面提到的考慮位移的土壓力模型引入到橫向承載樁分析中來，知道位移后就可以快速計(jì)算出土的反作用力。樁前后方土體位移計(jì)算結(jié)果撓度后樁周的土反力撓度前樁周的土反力p-y曲線分析結(jié)果2.9在沉樁分析中的應(yīng)用將沉樁過程考慮為水平方向上被加載，垂直方向的應(yīng)力發(fā)生相應(yīng)的變化。算例計(jì)算結(jié)果Meyerholf的犁形破壞模式沿徑向的地面隆起量沿深度的土體隆起量2.10在擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用柔性材料—砂土接觸面的水平位移曲線

帶不同厚度柔性材料的復(fù)合擋土墻上的土壓力巖土體柔性材料剛性材料樁體的撓度2.11在基坑工程的應(yīng)用

樁體的土反力分布基礎(chǔ)底部水壓力分布情況抗拔樁的布樁優(yōu)化傘狀錨樁的抗浮基部回彈分布及“鍋底型”筏板基礎(chǔ)的使用3基礎(chǔ)抗浮涉及的技術(shù)問題3.1基礎(chǔ)底部水壓力分布情況基礎(chǔ)位于飽和粘土中的試驗(yàn)原理圖

基礎(chǔ)位于水中的試驗(yàn)原理圖

飽和粘土中的水位—荷重?cái)?shù)據(jù)擬合曲線

水中的水位—荷重?cái)?shù)據(jù)擬合曲線

9.8h6.2h3.2抗拔樁的布樁優(yōu)化基礎(chǔ)底板的的彎矩圖不同樁數(shù)布樁圖

基礎(chǔ)底板的變形圖

基礎(chǔ)底采板的變朝形圖不同散布樁露方式衛(wèi)圖小樁據(jù)徑、策淺樁鏈長、虹多樁循數(shù)的泳均勻姿布樁問方式瞞，即狠使抗專浮力陸趨近掛于均惡布荷沖載的遍抗浮缺設(shè)計(jì)棗方法決是最目優(yōu)的廁?；A(chǔ)冒底板啊的的務(wù)彎矩甜圖3.斯3傘狀錨釘樁的抗惜浮3.無4姐“鍋底型繪”基礎(chǔ)玩底板的滅使用組合紗式鍋即底型湯基礎(chǔ)凍底板變圖基坑千開挖暮回彈哪分布印圖鍋底型蜂基礎(chǔ)底捆板地基魯受荷浮后的勇變形暢圖4樁土長相互穴作用狂技術(shù)褲問題摩擦除樁按照極蠶限承載據(jù)力設(shè)計(jì)端承樁采用變鵝形調(diào)節(jié)壩器5結(jié)論梯與展歌望未來趙的地砌下空碎間將貴不僅萄僅只柿有地劑鐵、慌隧道計(jì)、地者下廣階場、袍地下夢道路欄等幾牌種式素，還稈包括知地下速街、茫市政臺(tái)隧道禍、大恢型地本下儲(chǔ)靈氣設(shè)擦施、貓地下聾雨水模儲(chǔ)存茫設(shè)施護(hù)、地沙下垃咬圾站陷房、戲地下宗車庫兩、地量下變畏電站留、以扮及大房誠型綠話地、軍居住承區(qū)的慈地下凳空間餅的開辨發(fā)利忘用等紫形式堪。還俗將引我入In禁te行rn孝et技術(shù)，看在In蹄te偵rn塞et上建立勵(lì)城市地慚下空間架開發(fā)與際利用信割息網(wǎng)站彼，同時(shí)厭，通過僵法律將姻地下空某間開發(fā)宜納入有常序高效模狀態(tài)。歌在這個(gè)檢過程中馳將遇到留極多技高術(shù)問題淺，需要認(rèn)多學(xué)科臘綜合解手決。致謝感謝滿培養(yǎng)咳我的懷各位米導(dǎo)師煩：南抗京水椒利科塘學(xué)研遭究院底沈珠瞎江院蟻士、謝河海課大學(xué)怠殷宗舊澤教百授、崖南京請工業(yè)遠(yuǎn)大學(xué)泄宰金話珉教冒授、觸河海寸大學(xué)燭盧廷賄浩教蹈授、企香港籠理工品大學(xué)跡殷建犯華教望授、驗(yàn)?zāi)暇┧滤缚茖W(xué)總研究救院趙日維炳暢教授拖等感謝盛同行蛇專家趨、教禿授的疲關(guān)心帳和幫廢助感謝我直的學(xué)生也們感謝以偉下基金壁項(xiàng)目的寬資助:國家罰自然陽科學(xué)柏基金逆、霍醬英東砌青年馬教師裙基金塔、教媽育部送科學(xué)套技術(shù)己研究唇重點(diǎn)糕項(xiàng)目述、中僵國人開事部躍留學(xué)塔歸國昆人員己基金丹、中竄國博薪士后暢基金息、江吹蘇省摧六大皮人才寒