地下空間開發中的若干技術問題

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

中央遵循科學發展觀，非常適時地提出了構建資源節約型、環境友好型社會的要求。建設具有中國特色的資源節約型城市的一個重要方面就是充分開發利用地下空間。城市地下空間的開發包括城市中心地區的立體化建設、城市地下交通系統、城市地下公用設施系統、城市地下防空防災系統和城市地下能源及物資儲備系統等方向。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主動土壓力的驗算

引用岳祖潤，彭胤宗，張師德的壓實粘性土填土擋土墻土壓力離心模型試驗壓力模型試驗研究中的實測數據進行對比，結果如下：

由上表可見：計算值和實測值相當接近，誤差在4％以內。

2.6被動土壓力的計算

引用徐日慶、陳頁開在剛性擋墻被動土壓力模型試驗研究中的實測數據進行對比，結果如下：

不同深度土壓力與位移的關系被動土壓力系數Kp與位移關系2.7超極限狀態變形土體的滑坡推力計算式擋土墻示意圖

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算出土的反作用力。樁前后方土體位移計算結果撓度后樁周的土反力撓度前樁周的土反力p-y曲線分析結果2.9在沉樁分析中的應用將沉樁過程考慮為水平方向上被加載，垂直方向的應力發生相應的變化。算例計算結果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在擋土結構設計中的應用柔性材料—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在基坑工程的應用

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

基礎位于水中的試驗原理圖

飽和粘土中的水位—荷重數據擬合曲線

水中的水位—荷重數據擬合曲線

9.8h6.2h3.2抗拔樁的布樁優化基礎底板的的彎矩圖不同樁數布樁圖

基礎底板的變形圖

基礎底采板的變朝形圖不同散布樁露方式衛圖小樁據徑、策淺樁鏈長、虹多樁循數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計棗方法決是最目優的廁。基礎冒底板啊的的務彎矩甜圖3.斯3傘狀錨釘樁的抗惜浮3.無4姐“鍋底型繪”基礎玩底板的滅使用組合紗式鍋即底型湯基礎凍底板變圖基坑千開挖暮回彈哪分布印圖鍋底型蜂基礎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褲問題摩擦除樁按照極蠶限承載據力設計端承樁采用變鵝形調節壩器5結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、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、茫市政臺隧道禍、大恢型地本下儲靈氣設擦施、貓地下聾雨水模儲存茫設施護、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、軍居住承區的慈地下凳空間餅的開辨發利忘用等紫形式堪。還俗將引我入In禁te行rn孝et技術，看在In蹄te偵rn塞et上建立勵城市地慚下空間架開發與際利用信割息網站彼，同時厭，通過僵法律將姻地下空某間開發宜納入有常序高效模狀態。歌在這個檢過程中馳將遇到留極多技高術問題淺，需要認多學科臘綜合解手決。致謝感謝滿培養咳我的懷各位米導師煩：南抗京水椒利科塘學研遭究院底沈珠瞎江院蟻士、謝河海課大學怠殷宗舊澤教百授、崖南京請工業遠大學泄宰金話珉教冒授、觸河海寸大學燭盧廷賄浩教蹈授、企香港籠理工品大學跡殷建犯華教望授、驗南京寺水利犯科學總研究救院趙日維炳暢教授拖等感謝盛同行蛇專家趨、教禿授的疲關心帳和幫廢助感謝我直的學生也們感謝以偉下基金壁項目的寬資助:國家罰自然陽科學柏基金逆、霍醬英東砌青年馬教師裙基金塔、教媽育部送科學套技術己研究唇重點糕項目述、中僵國人開事部躍留學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