地下空間開發(fā)中的若干技術問題

地下空間開發(fā)中的若干技術問題

前言開挖支護系列技術問題基礎抗浮技術問題樁土相互作用技術問題結論與展望

目錄

中央遵循科學發(fā)展觀，非常適時地提出了構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求。建設具有中國特色的資源節(jié)約型城市的一個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、城市地下交通系統(tǒng)、城市地下公用設施系統(tǒng)、城市地下防空防災系統(tǒng)和城市地下能源及物資儲備系統(tǒng)等方向。1前言玄武湖隧道上海人民廣場地鐵站臺南京地鐵線無錫輕軌線地鐵剪票口地下音樂臺地下運動場地下停車場地下游泳池擋土結構變形與土壓力之間的關系真三軸實驗考慮位移的土壓力模型模型的驗證在橫向承載樁中的應用在沉樁中的應用在擋土結構設計中的應用在基坑工程的應用2開挖支護涉及的技術問題

2.1土壓力與變形的關系土壓力與擋土墻位移的關系

反映出土壓力與擋土結構的位移之間存在很大的關系2.2真三軸儀的應力路徑試驗研究

大主應力方向加荷的應力應變曲線

小主應力方向卸荷的應力應變曲線

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

為內摩擦角的函數；為主動土壓力位移量和內摩擦角的函數，且有b>0。

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

其中：s是土體產生的位移量。2.5主動土壓力力的驗算引用岳祖潤，彭彭胤宗，張張師德的壓壓實粘性土土填土擋土土墻土壓力力離心模型型試驗壓力模型試試驗研究中的實測數數據進行對對比，結果果如下：由上表可見見：計算值值和實測值值相當接近近，誤差在在4％以內。2.6被動土壓力力的計算引用徐日慶慶、陳頁開開在剛性擋擋墻被動土土壓力模型型試驗研究究中的實測測數據進行行對比，結結果如下：：不同深度土土壓力與位位移的關系系被動土壓力力系數Kp與位移關系系2.7超極限狀態(tài)態(tài)變形土體體的滑坡推推力計算式式擋土墻示意意圖微三角楔體體受力圖2.8在橫向承載載樁分析中中的應用將前面提到到的考慮位位移的土壓壓力模型引引入到橫向向承載樁分分析中來，，知道位移移后就可以以快速計算算出土的反反作用力。。樁前后方土土體位移計計算結果撓度后樁周周的土反力力撓度前樁周周的土反力力p-y曲線分析結結果2.9在沉樁分析析中的應用用將沉樁過程程考慮為水水平方向上上被加載，，垂直方向向的應力發(fā)發(fā)生相應的的變化。算例計算結結果Meyerholf的犁形破壞壞模式沿徑向的地地面隆起量量沿深度的土土體隆起量量2.10在擋土結構構設計中的的應用柔性材料—砂土接觸面面的水平位位移曲線帶不同厚度度柔性材料料的復合擋擋土墻上的的土壓力巖土體柔性材料剛性材料樁體的撓度度2.11在基坑工程程的應用樁體的土反反力分布基礎底部水水壓力分布布情況抗拔樁的布布樁優(yōu)化傘狀錨樁的的抗浮基部回彈分分布及“鍋鍋底型”筏筏板基礎的的使用3基礎抗浮涉涉及的技術術問題3.1基礎底部水水壓力分布布情況基礎位于飽飽和粘土中中的試驗原原理圖基礎位于水水中的試驗驗原理圖飽和粘土中中的水位—荷重數據擬擬合曲線水中的水位位—荷重數據擬擬合曲線9.8h6.2h3.2抗拔樁的布布樁優(yōu)化基礎底板的的的彎矩圖圖不同樁數布布樁圖基礎底板的的變形圖基礎底板的的變形圖不同布樁方方式圖小樁徑、淺淺樁長、多多樁數的均均勻布樁方方式，即使使抗浮力趨趨近于均布布荷載的抗抗浮設計方方法是最優(yōu)優(yōu)的?；A底板的的的彎矩圖圖3.3傘狀錨樁的的抗浮3.4““鍋底型”基基礎底板的的使用組合式鍋底底型基礎底底板圖基坑開挖回回彈分布圖圖鍋底型基礎礎底板地基受荷后后的變形圖圖4樁土相互作作用技術問問題摩擦樁按照極限承承載力設計計端承樁采用變形調調節(jié)器5結論與展望望未來的地下下空間將不不僅僅只有有地鐵、隧隧道、地下下廣場、地地下道路等等幾種式，，還包括地地下街、市市政隧道、、大型地下下儲氣設施施、地下雨雨水儲存設設施、地下下垃圾站房房、地下車車庫、地下下變電站、、以及大型型綠地、居居住區(qū)的地地下空間的的開發(fā)利用用等形式。。還將引入入Internet技術，在Internet上建立城市市地下空間間開發(fā)與利利用信息網網站，同時時，通過法法律將地下下空間開發(fā)發(fā)納入有序序高效狀態(tài)態(tài)。在這個個過程中將將遇到極多多技術問題題，需要多多學科綜合合解決。致謝感謝培養(yǎng)我我的各位導導師：南京京水利科學學研究院沈沈珠江院士士、河海大大學殷宗澤澤教授、南南京工業(yè)大大學宰金珉珉教授、河河海大學盧盧廷浩教授授、香港理理工大學殷殷建華教授授、南京水水利科學研研究院趙維維炳教授等等感謝同行專專家、教授授的關心和和幫助感謝我的學學生們感謝以下基基金項目的的資助:國家自然科科學基金、、霍英東青青年教師基基金、教育育部科學技技術研究重重點項目、、中國人事事部留學歸歸國人員基基金