地下建筑結構緒論

緒論本講內容（1）本課程教學改革方案（2）地下建筑結構的發(fā)展現(xiàn)狀（3）地下建筑結構的概念、作用和形式（4）地下建筑結構的設計程序和內容（5）地下建筑結構面臨的挑戰(zhàn)§1本課程教學改革方案《地下建筑結構設計》課程教學改革總體方案鐵路隧道：2500km(解放后修建)，其中：大遙山隧道（1987）為14.295km，居世界第10位；秦嶺隧道(1999)由兩座基本平行的單線隧道組成，間距30米，各全長18.46公里，居亞洲第2位，世界第6位。最大埋深1600米，為目前世界之最。

公路隧道（水下）：打浦路隧道（第一條，2761m）甬江、珠江、上海外環(huán)江底沉管隧道、上海長江隧道、瓊州海峽隧道、臺灣海峽隧道（未來可能的）鐵路和公路隧道§2地下建筑結構的發(fā)展現(xiàn)狀9/22/2023綏芬河北京烏海臨汾洛陽榮成丹東錫林浩特烏蘭浩特滿洲里琿春青島連云港寧波廈門汕頭河池瑞麗霍爾果斯石家莊太原濟南長春哈爾濱鄭州上海杭州福州武漢長沙南昌合肥南京廣州南寧貴陽昆明成都重慶西安銀川烏魯木齊天津9縱

18橫國家高速公路網(wǎng)布局方案沈陽?？谔m州在山嶺，全國各省，特別是西部地區(qū)，將建設眾多隧道工程。在沿江，寧波、廣州、上海、南京、武漢、重慶等越江通道工程。

在沿海，有渤海灣跨海工程、大連灣跨海工程、青-黃海底隧道工程、上海崇明越江通道、港-珠-澳跨海工程、瓊洲通道工程、臺灣連線工程、廈門東通道工程等。9/22/2023東、西部高速公路隧道工程9/22/2023同三國道主干線沈陽至?？趪腋咚侪傊莺{1、廈門公路越海隧道由于隧道穿越地層為質地良好的花崗巖，決定采用雙向六車道鉆爆法施工，中間設管廊式服務通道；

蓬勃發(fā)展的江、河、海底隧道2、武漢長江隧道由于隧道穿越粉細沙不穩(wěn)定地層，決定采用雙向四車道、泥水加壓式盾構，盾構直徑

11.4m，采用復合式刀具，以實現(xiàn)長距離不換刀掘進。9/22/20233、南京-浦口長江第二隧道南京-浦口長江第二隧道是鐵路高速跨越點，原定沉管法，后因沖刷深度變化較大，流速大而改為盾構法。目前，南京市政府采用雙向六車道，工程造價約44億元。采用大直徑15m泥水盾構，造價高，風險大，埋深也要加大。

15m的隧道斷面圖南京長江隧道平面位置圖4、杭州市慶春路錢塘江市區(qū)水底隧道通道采用雙向四車道盾構方案，理念正確，已進行了安全、風險評估，對環(huán)境影響很小。杭州慶春路隧道斷面圖建成后杭州慶春路隧道5、聯(lián)結青島－黃島膠州灣灣口海底隧道由于穿越優(yōu)質花崗巖地層，采用雙通道六車道鉆爆法施工方案，設計合理，但青島側的交通聯(lián)結方式采用高架穿越城區(qū)，產生影響環(huán)境。青島海底隧道平面位置6、港、珠、澳海上大通道全長36km，分別由6km沉埋管段和大橋相聯(lián)后，用3.6km盾構或淺埋暗挖法修建隧道，在珠海拱北上岸，再用橋和6km長的山嶺隧道相聯(lián)，并和太澳公路相聯(lián)，工程規(guī)模為雙向六車道。

平面位置圖

隧道埋位置圖

隧道埋深位置圖7、上海地區(qū)多條水底隧道穿越黃浦江均采用雙向四通道，盾構法施工，效果很好，兩端接線容易，方便市民。8、大連市區(qū)海灣海底隧道經(jīng)過橋、隧對比，決定采用雙向六車道，鉆爆法方案，因該地區(qū)的巖體為花崗巖，水文地質很好，不破壞環(huán)境，少占地，少拆遷。9、上海浦東至長興島水底隧道雙向六通道，采用盾構法施工，盾構直15.18m，長距離4km掘進，風險很大，需認真研究，尤其不易在江中設置橫通道，應充分利用主洞行車道下面的很大空間進行疏散救援，取消橫通道對兩個主體隧道的結構沉降減少制約，防止結構開裂非常有利。盾構

15.18m10、廣州市區(qū)地鐵和城市交通多條穿越珠海水底隧道正在設計、施工的有五條，采用雙向六通道方案沉埋管段法。

沉管隧道斷面圖

隧道單元預制圖11、瓊州海峽34km跨海隧道，采用盾構法修建鐵路海底隧道，正在論證中，目前輪渡過渡。有公鐵合建橋梁中線、西線方案和中線鐵路隧道與西線公路橋梁分建方案用于比選。12、臺灣海峽海底鐵路隧道修建的愿望在日趨增高，正在論證中。13、渤海灣大連至煙臺110km跨海鐵路隧道，目前輪渡正在修建，可能采用TBM法和盾構法。

方案1

方案2

臺灣海峽海底地形圖

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2030年前后發(fā)展展望煙大跨海通道跨海長100余公里，將煙臺至大連通道縮短了1600余公里，是沿海通道的重要組成部分。世界主要跨海工程國外：日本發(fā)展最快，修建達2000km。其中：圣哥達隧道16.5km；水下隧道發(fā)展較快，港九海底隧道、青函隧道（53.85km),為世界之最；英法海峽隧道（49.6km），直布羅陀海峽隧道（擬建，連接歐非大陸）；對馬海峽隧道（擬建，連接日本與南朝鮮，230km）瑞士圣哥達大隧道全長16.5Km，是穿越海拔2Km多的阿爾卑斯山、連接瑞士南部和意大利北部的主要公路干道，為世界第二長公路隧道。圖片為2001年10月24日因車輛相撞發(fā)生大火，死亡14人。在英吉利海峽底開鑿隧道的規(guī)劃是19世紀初拿破輪戰(zhàn)爭期間首次提出的。英吉利海峽隧道耗資100億英鎊，接通英國肯特郡的?？怂雇ê头▏募觼恚ㄔ旃こ逃?987年12月開始，到1990年12月結束。1994年5月6日由英國女王伊麗莎白二世和法國總統(tǒng)密特朗正式剪彩通車。這條雙軌隧道長49.94公里，直徑7.6米。水中隧道（懸浮隧道技術）山嶺隧道（新奧法）9/22/2023越江公路隧道（沉管法）城市地下工程在地鐵方面，法國巴黎高速地鐵橫貫東西，全長50km余；日本東京地鐵更有若干層好幾條線；我國的上海、北京、廣州、鄭州等20多個地方地鐵建設正如火如荼。

多層次綜合開發(fā)利用地下空間，是城市地下工程建設的一個特點。如日本東京的上層地下工程，便多作為地下街、商場等；瑞典、挪威、美國等更把地下工程用于民用住宅、圖書館等。我國有利用人防工程改造的商場、地下人行街、車庫等。上海徐家匯地鐵站廣州越秀公園站明珠二期上體館車站（冰凍法）共同溝黃浦江行人隧道

（我國第一條觀光隧道，盾構法）山區(qū)城市隧道（新奧法）打浦路隧道（盾構法）9/22/2023地下廣場（明挖法）地下車站（蓋挖、逆作法）最新盾構技術盾構隧道排水隧道（頂管法）9/22/2023地下通道（管棚法）地下通道（管幕—箱涵頂進技術）水利水電及航運地下工程

水電站包括：引水隧道、泄水隧洞及大跨度、高邊墻的地下廠房等地下工程。據(jù)統(tǒng)計，我國建國后建成的大中小型水電站引、泄水隧洞約140座，全長120km；最長的為四川漁子溪一級電站有壓發(fā)電隧道，長8429m。天生橋水電站，有壓發(fā)電隧道三座，內徑9.0m，各長11.34km。航運地下工程:世界最大的航運隧道為法國馬賽至羅那航運線上的羅佛隧道，全長7km，斷面寬24.5m,高17.5m。天生橋水電站龍灘水電站水電地下廠房壩高277m表孔6-12.5×18.5深孔7-5×8泄洪洞4-14×11.3廠房2-8×7509/22/2023主副廠房洞主變洞尾調洞母線洞尾水主洞交通洞出線洞引水發(fā)電系統(tǒng)設計白鶴灘水電站裝機容量13050MW，多年平均發(fā)電量564.9億kW

h。是西電東輸骨干電源點之一廣西龍灘水電地下廠房其他

各類物資的儲庫，如瑞典佛斯馬克海底核廢料儲庫系統(tǒng)；我國柳州大型天然洞室作冷藏庫；以及地下油庫、大型跨江海橋梁的基礎、地下物流系統(tǒng)、地下防衛(wèi)設施等。新日本石油公司的海上油庫串木野基地的地下油庫地下石窟洞室（小隧道棚大跨洞室開挖法）9/22/2023橋梁錨碇工程（基坑法）典型橋梁錨碇施工開挖中的低溫氣體儲藏隧洞（新奧法）地下防衛(wèi)設施（新奧法）（一）地下建筑結構的概念

地下建筑是修建在地層中的建筑物。它可以分為兩大類：修建在土層中和修建在巖層中的。廣義上講，任何結構物都是修建在相應的介質中的，如上部結構是修建在空氣介質中，地下建筑結構一般修建在土層中、巖層中或水中。

本學科所要研究的所有問題都可歸為“結構與介質的相互作用問題