地下工程概论复习

1.什么是地下工程？地下工程是一个泛指的技术领域，凡在地层内部天然形成或人工修筑的地下建筑物（或空间）均称为地下工程（或地下空间）。对人类来说，地下空间也是一种资源。2.为什么要开发地下空间（P2），（城市）地下空间发展的重点？大城市地面空间不足；保护历史建筑物和城市景观；充分利用和发挥地下空间的优越性和特性3.地下空间利用的形态有哪些（P1五种形态）(要举例)(1)为人类生存，确保安全的，如粮食的地下储藏，地下式住宅；(2)伴随城市的现代化发展的，如城市的有轨交通系统，地下商业街，地下停车场等(3)伴随科学技术发展的如地下水利发电站，地下能源发电站等；(4)大规模国土有效利用的，如城市间、国家间的交通设施（铁路、公路、跨海通道工程等；(5)防御和减少灾害的地下设施，如人防避难工程，防御洪水灾害的地下坝、地下河等4.地下工程的特性构造特性a)物理特性；化学特性；环境特性；技术及力学特性：1）隐蔽性：2）力学状态的不确定性；3）地下环境影响的严重性；4）可维修性差；5）施工条件和环境条件的约束。2.地下工程的空间类型按不同开挖方法分类：开挖出来的空间、开挖后覆土的空间、明挖空间按地下结构物与地表面的关系分类：在建筑物上填土(一般高出地面)，埋设在地层中开口部与地表的关系：密闭型、天窗型、侧面开口型及半地下型5.住宅地下空间的分类及对规划地下住宅的要求。a)从地下空间与外部联系看分为完全地下密闭型，半地下型，侧部开放型，中庭型、开放型；从地下空间与上部的结构关系分为独立型、部分地下型，全地下型；从地形条件分为平底型、台地型、斜坡地型b)不管何种形式，都要解决好地下结构与地形、上部结构的协调以及采光、采暖、通风、排水等问题，确保高密度居住对环境的要求，尽量降低工程造价，选择经济适用、安全、无公害、简易的施工方法。6.能源地下贮藏设施的方法（P24）将金属贮槽埋入地下、利用废弃坑道、在岩盐中溶解出地下空间、开挖后修建地下空间；而开挖方法中有开挖竖坑的地中式贮槽和开挖横洞式的地下贮槽7.水封式贮槽的原理及分类原理：地下水充满于空洞，在空洞中储藏石油类物质时由于油水不相容，地下水的压力比石油压力大，可防止石油的泄露分类：按储藏压力分常压储藏、加压储藏；按储藏温度分常温、低温储藏；按储藏类型分变动水床法、固定水床法；按泵型分设于贮槽内、设于贮槽外8.城市地下工程发展的重点（P5、P32）联络城市地下各处设施的地下通道；跨海、江、河高速通道的基础设施建设；办公楼、地下街、地下停车场、交通系统、能源供给设施、通信设施、上下水道、废弃物处理设施、文化设施等9.地下街的概念（包含组成）和类型及其特征概念：在各种建筑物之间或独立修建的、两侧设有商店及其他设施，融商业、交通及其他设施为一体的综合地下服务群体建筑。类型：广场型，特点是规模大、客流量大、停车面积大街道型，特点：出入口多与地面街道和地面商场相连也兼作地下人行道或过街人行道复合型，具有两者的特点10.地下街的功能与修建原则。功能与下述的修建目的综合。目的：建立各建筑物之间的联络通道，减少地面人员交叉流动，减少交通事故；解决地面购物及服务设施等的不足；建立交通枢纽的联络通道，便于办公楼人员生活交通，避免地面交通堵塞；解决闹市区车辆的停放；满足战备要求；修建原则：店铺面积一般不要大于通道面积；设有简易的诱导标志，以解决紧急情况下利用者的避难及疏散；与地面广场、道路等相配合，形成一体化，充分发挥地下街的功能；原则上禁止与其他建筑物的地下室连通；从防火观点出发，每200平方米要设防火壁；11.地下街规划和设计中应包括哪些内容、对设施的基本要求和注意什么关系（P35～P37）？内容：1）周围地区的土地利用2）周围地区的交通3）周围地区的商业4）现场的状况对设施基本要求：1）安全性2）便利性3）舒适性4）健康性注意的关系：1）与地表公共设施的关系。设置的通向地面的出入口、给排气孔应尽量设在道路区域之外，对地面交通和景观不应造成障碍，也不能使地上步行者直接受到排出的废气的影响。2）与公共地下人行道的关系。公共人行道的宽度由下式决定，其值不满６ｍ时，应采用６ｍW=P/1600+F式中W一地下公共人行道的有效宽度（ｍ）；P一根据预测，预计２０年后最大小时步行者人数（人数／小时·最大）；F一余裕宽度，常采用２ｍ，没有店铺等时采用ｌｍ。3）与公共地下停车场的关系要结合地下街规划一定数量的地下停车场。联系地下街的地下停车场，多为两层以上，形成一个大规模的地下结构物，且通风、排水等机械设备的设置较地下街本身的设置更为庞大。4）与地下铁道的关系在有地铁的城市，可在修建地铁车站时考虑将地铁上部作为地下街。（1）一般地铁车站采用明挖法，节约成本。（2）便于地铁车站与地面交通站之间的联系。（3）人员流通量大，可为地下街带来丰厚利润。5）与周围建筑物的关系地下街是一个大型商业中心，在规划时应充分研讨该城市的商业发展以及地下街周围地点的商业网点分布。12.地下街设计中的注意事项。1）公用地下通道（1）布局：直线布局、标志简单、明显、在所有地点应有两个方向的避难口；（2）人行道的宽度：W=P/1600+F≥6m（3）出入口：地下通道长度超过6０ｍ时，考虑避难方便，每隔３０ｍ设置双向出入口。2）台阶（1）通向地面的台阶有效宽度≥1.5m；（2）当地面人行道宽度５ｍ以上时，台阶出入口方能设置于其上；（3）需考虑无障碍设施（供残疾人群）3）地下广场（1）作导向标志（2）设置通风、排烟设施（3）至少应有两个直通地面的台阶（一般双向设置）（4）原则上在公共地下人行道的端部及其所有地段，每隔５０ｍ都应设置对防灾有效的地下广场。4）店铺（1）地下街中店铺（包括机械室。防灾中心）的总面积，不能超过公共地下人行道，（包括广场、台阶）的总面积。（2）限制火源（3）设置耐火壁5）防灾中心（1）监视（监视器）、控制系统（自动喷淋系统）（2）位置：易于掌握地下街全貌、便于通往地面6）附属设施（1）地面：给排气口等设施（2）地下：水泵、电气（配电房）等13.按位置不同地下停车场的类型及各种类型的特征（P38～P39）公路型地下停车场特点：规模受到一定限制，多为自行式，细长型，其地面部分（进出车口、通风塔等设施）的设置受到较大约束。公园型地下停车场特点：规模大，平面规划容易，可以采用一层或多层的停车场广场型地下停车场特点：可与地下商业街、地下铁道、地下通道等一起规划。进出口设置要与上部广场的汽车公共汽车等的行驶路线一致。建筑物地下停车场附建于建筑物下，一般用于私人或单位停车，规模不大。14.地下停车场动线①汽车的交通动线②利用者的步行动线③停车场管理者的动线。15.地下停车场的平面组成及构造基准的内容及标准。了解平面组成：三大区：车库区；通风设备区；办公区；构造基准：车道宽度（单向——大于3.5米，双向——大于5.5米）梁下有效高度（车道部分——大于2.3米，停车室——大于2.1米）弯曲段回转半径：内经大于5米；坡道：不得超过17%，坡道底板要求抗滑、耐磨、保湿、防冻；16.地下铁道的优越性（P49）运量大、速度快、运输成本低；安全可靠、舒适；节省地面空间、保护城市景观等18.地铁规划的内容（P51），从中掌握：路网形式（形式：单线式、多线式、环线式、蛛网式、棋盘式）；路网中车站的布置；车站间距（城市中心大约700~1500米、郊区约1500~2000）、车站位置（换乘、联络方便）p53地铁线路的埋置深度的确定；（1）工程造价：一般而言埋深越浅造价越低（2）地面情况及城市地下管线设置：地面为道路时及考虑设置地下埋设物和管道：要求从地面到隧道拱顶的深度2.5m（3）防护要求：埋深越深防护效果越好地铁线路的平面、纵断面设计的要求：①隧道应位于对沿线房屋没有影响的中心线上②车站应设于道路中心线下，便于两侧出入口设于地面道路两侧③当隧道中心线为曲线时，尽量选择大半径曲线。19.地铁线路组成（P49）区间隧道（双线、单线）、车站及附属建筑20.地铁区间隧道的概念、作用、与施工方法相关的断面型式概念：包括区间行车通道段和区间设备段（如折返线、地下存车线、联络线）以及其它附属建筑物。内设列车运行及安全检查用的各种设施。如：轨道、电车线路、线路标志、通讯及信号用电缆、照明、通风设施等。作用（1）供列车通过（2）放置设备与施工方法相关的断面形式（1）箱形——明挖法（2）圆形——盾构法（3）马蹄形——矿山法21.地铁车站的类型及其功能类型，按运营功能分：起始、终点站、中间站、换乘站、区域站、枢纽站；按设置位置分：联络站、中心站、郊区站；按形式分：双层、单层；功能：地下铁道车站是供乘客上下车和换乘、候车的场所22.地铁车站的站台型式（岛式、侧式、混合式）及其特征。（1）岛式站台特点：折返方便、便于集中管理、需设中间站厅进入站台、站台长度固定。适用于规模较大的车站如终点站、换乘站。适用于规模较大的车站如终点站、换乘站。（2）侧式站台特点：人流不交叉、折返需通过联系通道、可不设中间站厅、管理分散、可延长站台长度，适用于规模较小的车站（3）混合式站台特点：乘客可同时在两侧上下车，能缩短停靠时间，常用于大型车站，折返方便。23.地铁车站的组成包括乘客使用、运营、技术用房、生活辅助用房、通风、空调、防灾等设施24.交通隧道的分类按用途分：铁路隧道、公路隧道、航运隧道；按位置分：山岭隧道、地下铁道、水底隧道25.铁路隧道规划设计中，越岭、傍山、及不良地质条件下隧道位置的选择，隧道位置选择影响因素（1）越岭隧道平面和立面位置选择①越岭隧道：当铁路线路从一个水系过渡到另一个水系时，穿越高程很大的分水岭而修建的隧道称为越岭隧道。②平面位置选择平面位置主要选择垭口（分水岭的山脊线上高程较低处称为垭口。）a、两端直线距离最近的低垭口b、良好的展线条件（展线，为拔起一定高程而设置的线路）c、工程和水文地质条件良好、便于布置施工场地③立面位置选择——确定隧道高程a、隧道位置高，山体较薄，隧道长度短，工程量小，但线路拔起高度大，两端引线长度增加，技术条件恶化；b、低位置隧道则与之相反。所以在选择隧道高程时，务必从技术和经济两方面综合衡量，确定最优立面位置。（2）傍山隧道位置选择铁路线沿河傍山修建的隧道称为傍山隧道。应根据地形地质、河流冲刷情况以及洞外相关工程和运营条件等综合考虑。①宁里勿外：注意在埋藏较浅的地段处洞身覆盖的厚度，隧道位置“宁里勿外”，即隧道位置以稍向内靠为好②最小覆盖厚度：一般要求隧道外侧最小覆盖厚度不应小于表3-18中的数值。③考虑冲刷对山体和洞身稳定的影响：河流凸岸堆积、凹岸冲刷（3）不良地质条件下隧道位置的选择①滑坡地段隧道位置的选择a、应尽量避开滑坡体b、在可能滑动面以下一定深度通过，其深度一般参考傍山隧道最小覆盖厚度来确定。C、在不得已必须将隧道置于滑坡体内时，应考虑上部减载和加强排水措施。②在岩堆地段隧道位置的选择岩石经风化作用，崩解、剥离成大小不一的碎块，在重力作用下，脱离母岩，从山坡滚落至坡脚，形成无粘结力的碎石堆积体。避开不稳定的堆积体，将隧道置于基岩中，并考虑有足够的埋置厚度。③泥石流地段隧道位置的选择泥石流是由于山顶积聚的土壤、砾石、岩块等受到水的侵蚀，顺山沟或峡谷流淌，形成的流体。来势凶猛，破坏力大。A、尽量避开。B、无法避开时，应考虑泥石流沟的改造，将隧道置于下切深度以下的基岩中（4）按地质条件选择①单斜构造区：要避开软弱结构面②褶曲构造区：最好在背斜，其次是两翼——注意偏压，尽量避开向斜——受力、排水不利③断层地区：在断层构造的地区，断层带中的岩体呈破碎状态，称为断层泥。它的强度很低，而且往往是地下水的通道。施工时，遇到这种地质条件，十分困难。A、尽可能避开。B、不得已时，也要与断层带隔开足够的安全距离；c、切忌隧道中线与断层方向一致，最好大角度相交，使穿越断层的隧道距离最短（5）影响因素工程和水文地质条件、地形地貌，工程难易程度、投资和工期、施工技术和运营条件等26.隧道洞门位置的选择原则和要求。原则：应结合洞口的地形、工程地质和水文地质条件、