【正文】 筑結(jié)構(gòu)的作用： 1）承重：承受巖土壓力、結(jié)構(gòu)自重以及其他荷載的作用。 地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則：安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。 初步設(shè)計：在滿足使用要求下，解決設(shè)計方案技術(shù)上的可行性與經(jīng)濟上的合理性，并提出投資、材料、施工等指標。 地下建筑結(jié)構(gòu)的形式主要由使用功能、地質(zhì)條件和施工技術(shù)等因素確定。 2）制約因素 ——使用要求：地下建筑物必須考慮使用要求。 圍巖壓力：是指位于地下結(jié)構(gòu)周圍巖土體發(fā)生變形或破壞，作用在襯砌結(jié)構(gòu)或支撐結(jié)構(gòu)上的壓力。 圍巖壓力的影響因素 ① 圍巖的結(jié)構(gòu)； ② 圍巖的強度； ③ 地下水的作用； ④ 洞室的尺寸與形狀； ⑤ 支護的類型和剛度； ⑥ 施工方法； ⑦ 洞室的埋置深度； ⑧ 支護時間； ⑨ 其他因素 地下結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)區(qū)別：（ 1）地下結(jié)構(gòu)存在地層彈性抗力，其變形受到地層的約束；而地面結(jié)構(gòu)的變形不受介質(zhì)約束； （ 2）地下結(jié)構(gòu)存在地層彈性抗力，結(jié)構(gòu)的受力條件得以改善，其承載力有所增加 初始地應(yīng)力由自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力兩部分組成。 共同變形理論： 彈性地基上的一點外力，不僅引起該點發(fā)生沉陷，而且還會引起附近一定范圍的地基沉陷。 荷載種類：（ 1）靜荷載：又稱恒載，是指長期作用在結(jié)構(gòu)上且大小、方向和作用點不變的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、巖土體壓力和地下水壓力等。 （ 3）活荷載：是指在結(jié)構(gòu)物施工和使用期間可能存在的變動荷載，其大小和作用位置都可能變化。 （ 4）其他荷載：混凝土材料收縮受到約束而產(chǎn)生的內(nèi)力；溫度變化使地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力；不均勻沉降變形使地下結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力。地下室（附建式結(jié)構(gòu)），考慮動載作用時，地面部分房屋有被沖擊波吹倒的可能，結(jié)構(gòu)計算時是否考慮房屋的倒塌荷載需按有關(guān)規(guī)定確定。各種地下建筑結(jié)構(gòu)均應(yīng)承受正常使用時的靜力荷載； ② 地下建筑結(jié)構(gòu)材料的選用，應(yīng)滿足規(guī)范和工程實際要求； ③ 地下襯砌結(jié)構(gòu)一般為超靜定結(jié)構(gòu)，其內(nèi)力在彈性階段可按結(jié)構(gòu)力學(xué)計算。 ⑤ 安全系數(shù)：結(jié)構(gòu)在靜載作用下的安全系數(shù)可按相關(guān)規(guī)范確定； ⑥ 材料強度指標：一般采用工業(yè)與民用建筑規(guī)范中的規(guī)定值。 1如何淺埋結(jié)構(gòu)上的最大圍巖垂直壓力及其深度的確定？ 1如何深埋結(jié)構(gòu)圍巖中壓力拱高度的確定？ 彈性地基梁：是指擱置在具有一定彈性地基上，各點與地基緊密相貼的梁。 彈性地基梁與地基連續(xù)接觸，梁所受的反力是連續(xù)分布的，具有無窮多個支點和無窮多個未知反力，因此，彈性地基梁是無窮多次超靜定結(jié)構(gòu)。 彈性地基梁則必須同時考慮地基的變形；梁與地基是共同變形的；一方面梁給地基以壓力，使地基沉陷，反過來，地基給梁以相反的壓力，限制梁的位移。 半無限體彈性地基模型假設(shè)：地基為一均質(zhì)、連續(xù)、彈性的半無限體。 缺點： ① 彈性假設(shè)沒有反映土體的非彈性性質(zhì)； ② 均質(zhì)假設(shè)沒有反映土體的不均勻性； ③ 半無限體假設(shè)有反映地基的分層特點； ④ 本模型在數(shù)學(xué)處理上比較復(fù)雜，因而在應(yīng)用上也受到一 定的限制。 長梁：可分為無限長梁、半無限長梁。 剛性梁：當(dāng)換算長度 λ≤1時，屬于剛性梁。 一個理想的地下建筑結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)力學(xué)模型應(yīng)能反映下列的因素： （ 1）必須能描述有裂隙和破壞帶的，以及開挖面形狀變化所形成的三維幾何形狀。 （ 3）應(yīng)包括對圍巖應(yīng)力重分布有影響的巖石和支護材料非線性特性，而且還要能準確地測定出反映這些特性的參數(shù)。當(dāng)然，條件必須滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 在地層 ——結(jié)構(gòu)模型中可以考慮各種幾何形狀、圍巖和支護材料的非線性特性、開挖面空間 效應(yīng)所形成的三維狀態(tài)以及地質(zhì)中不連續(xù)面等等。 承載能力極限狀態(tài)：是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的較大變形的極限狀態(tài)； 正常使用極限狀態(tài)：是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。 地層 —結(jié)構(gòu)模型把地下結(jié)構(gòu)與地層作為一個受力變形的整體，按照連續(xù)介質(zhì)力學(xué)原理來 計算地下建筑結(jié)構(gòu)以及周圍地層的變形，不僅計算出襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形，而且計算周圍地層的應(yīng)力，充分體現(xiàn)周圍地層與地下建筑結(jié)構(gòu)的相互作用。 特征曲線法的基本原理是：地下工程開挖后，如無支護，圍巖必然產(chǎn)生向地下工程內(nèi)的變形 (收斂 )。 荷載 ——結(jié)構(gòu)模型 采用荷載結(jié)構(gòu)法計算襯砌內(nèi)力，并據(jù)以進行構(gòu)件截面設(shè)計。這一方法與設(shè)計地面結(jié)構(gòu)時習(xí)慣采用的方法基本一致，區(qū)別是計算襯砌內(nèi)力時需考慮周圍地層介質(zhì)對結(jié)構(gòu)變形的約束作用。 1在隧道拱頂，其變形背向圍巖，不受圍巖的約束而自由地變形，這個區(qū)域稱為 “脫離區(qū) ”。 1國際隧道協(xié)會認可的四種地下建筑結(jié)構(gòu)模型： （ 1）以參照已往隧道工程的實踐經(jīng)驗進行工程類比為主的經(jīng)驗設(shè)計法； （ 2）以現(xiàn)場量測和實驗室試驗為主的實用設(shè)計方法，例如以洞周位移量測值為根據(jù)的收斂 ——限制法； （ 3）作用 ——反作用模型，例如對彈性地基圓環(huán)和彈性地基框架建立的計算法等； （ 4）連續(xù)介質(zhì)模型，包括解析法和數(shù)值法，解析法中有封閉解，也有近似解，數(shù)值計算法目前主要是有限單元法。 1新奧法施工應(yīng)遵循的基本技術(shù)原則： 下結(jié)構(gòu)施工必須遵循的基本技術(shù)原則是： (1) 因為圍巖是地下結(jié)構(gòu)的主要承載單元，所以要在施工中充分保護和愛護圍巖； (2) 為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)容許圍巖有可控制的變形； (3) 變形的控制主要是通過支護阻力 (即各種支護結(jié)構(gòu) )的效應(yīng)達到的； (4) 在施工中，必須進行實地量測監(jiān)控，及 時提出可靠的、足夠數(shù)量的量測信息，以指導(dǎo)施工和設(shè)計； (5) 在選擇支護手段時，一般應(yīng)選擇能大面積的、牢固的與圍巖緊密接觸的、能及時施設(shè)和應(yīng)變能力強的支護手段； (6) 要特別注意，地下結(jié)構(gòu)施工過程是圍巖力學(xué)狀態(tài)不斷變化的過程； (7) 在任何情況下，使地下結(jié)構(gòu)斷面能在較短時間內(nèi)閉合是極為重要的； (8) 在地下結(jié)構(gòu)施工過程中，必須建立設(shè)計 —施工檢驗 —地質(zhì)預(yù)測 —量測反饋 —修正設(shè)計的一體化。 10 ② 管端的貫入阻力 2目前常用的頂管工具管有手掘式、擠壓式、泥水平衡式、三段兩鉸型水力挖土