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地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-3

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地下建筑结构(中国地质大学孙金山)1-1汇总

地下建筑结构(中国地质大学孙金山)1-1汇总

二．地下建筑结构组成与特点
广义上讲，任何结构物都是修建在相 应的介质中的，如上部结构是修建在 空气介质中，地下建筑结构一般修建 在土层中、岩层中或水中。
地下建筑是修建在地层中的建筑物。 它可以分为两大类：修建在土层中和 修建在岩层中的 。
本学科所要研究的所有问题都可归为 “结构与介质的相互作用问题”。
最常用的是按使用功能分类
1、按使用功能分类
可分为：地下交通工程、地下市政管道工程、 地下工业建筑、地下民用建筑、地下军事工程、地 下仓储工程、地下娱乐体育设施等。
（1）地下交通工程：地下铁道、公路隧道、过街人行道、海 （河、湖）底隧道……
（2）地下市政管道工程：输水隧道、地下给（排）水管道、 通讯、电缆、供热与供气道、共同沟。
浅埋式结构
广州地铁越秀公园地下站台示意
地道式结构
沉井式结构
矩形多沉井式结构的典型形式
5、顶管结构
顶管施工示意图
6、装配式圆形管片结构
北京地铁五号线管片结构图
管片结构示意图
地铁盾构法用管片
管片连接螺栓
7、地下连续墙结构
8、沉管结构
沉管结构又称沉箱、沉埋结构
8、普通隧道结构
北京鹰山浅埋大跨度铁路隧道效果图
（3）地下工业建筑：地下核电站、水电站厂房、地下车间、 地下厂房……地下垃圾焚烧厂。
（4）地下民用建筑：地下商业街、地下商场、地下商业（购 物中心）、地下医院、地下旅馆、地下学校……
（5）地下军事工程：人防掩蔽部、地下军用品仓库、地下战 斗工事、地下导弹发射井、地下飞机（舰艇）库、防空 指挥中心
（6）地下仓储工程：地下粮、油、水药品等物资仓库、地下 车库、地下垃圾堆场、地下核废料仓库、危险品仓库、 金库……

高校地下建筑结构课程的教学改革

高校地下建筑结构课程的教学改革

科技信息一、引言随着我国经济和科技水平的飞速发展，地面空间的资源越来越紧张，人们对生活空间的需求越来越大。

为了保证城市交通顺畅、水电工程的安全性、国防建设工程的隐秘性、矿产资源开发的持续性等，人们开始重视地下空间的开发，如煤矿巷道群、水电站厂房、高放废物地质处置库、城市地铁、海底或江底隧道、城市排污系统、光缆电缆埋设、地下商场及地下停车场等工程的建设。

这些地下工程的兴建，大大缓解了城市发展和土地资源紧张的矛盾，扩大了人类的生活空间。

在此背景下，急需大量具有专业知识的工程技术人员来胜任地下建筑工程的设计、施工及管理工作。

因此，在土木工程专业开设《地下建筑工程》课程是非常必要的，该课程是岩土工程、地下工程、隧道工程、道路与桥梁等专业的主干课程之一，综合了工程地质、材料学、土力学、岩石力学、水文学、测量学、工程施工技术等多学科的知识点。

该课程不仅能培养学生解决专业问题的能力，而且贯穿于后续课程、生产实习、毕业实习设计的全过程，因此需要高度重视。

由于《地下建筑工程》课程内容丰富、知识面广、理论与实践结合紧密，使得学生难以掌握各专业知识点。

虽然目前很多院校开设了“地下建筑结构”课程，但其课时均比较短，教学实践中不可避免的存在一些问题。

一部分学者[1-3]针对这些问题，提出了一些教学改革方案。

为了不断的完善该课程的教学，笔者在综合前人看法的基础上，结合该课程的特点，选择多种教学方法，对该课程教学进行一定的教学改革，以提高学生的实践和创新的能力及增强学生对专业知识点的理解。

二、《地下建筑结构》的课程特点1）综合性地下建筑结构是土木工程体系和地质体系的交叉课程，涉及到弹塑性力学、结构力学、材料力学、岩石力学、土力学、工程地质、水文地质和测量学等多学科的专业知识，是一门对理论和实践要求都很高的综合性课程。

面对复杂多变的地质和工程环境，要保障地下建筑结构的安全性、经济性和合理性，就要求地下建筑结构技术人员必须具备较完备的多学科专业知识，因此该课程的授课对象必须有一定的岩石力学、土力学、材料力学及结构力学的专业基础。

金山镇构造综合地质报告

金山镇构造综合地质报告

构造地质学综合地质报告班级：：学号：指导老师：中国地质大学（）2013年6月19日目录第一章前言第二章地层和构造层第三章地质构造第一节：中泥盆世---中三叠世构造层第二节：白垩纪构造层第四章地质构造发展史第五章总结参考文献附图I 金山镇地区联合地质剖面图附图II 金山镇地区构造纲要图第一章前言本次实习的金山镇地质图的比例尺为1：100000，图区内地势北高东低，主要山峰为：飞来峰、奇峰、雨峰。

最高点为渚岭1800m，最低点为河北村小于800m，图区内山地分布广泛。

该地区经过了复杂的构造运动，形成了一系列褶皱和断层以及岩浆岩体的侵入。

该地区地势较为平缓，山峰、谷底落差不大。

河流主干在东南部流过，自西部、东北部有支流流经汇入东南部主干流水。

该地区村镇分布于东部地区，多沿河流分布，且分布较为分散。

其中，金山镇位于东部河流主干旁。

由于该地区经过了复杂的构造运动，因此对该地区的地质构造分析能使我们将书本上所学的知识更好的掌握并且将理论与实际相结合，对以后的学习和工作有更好的了解。

第二章地层及构造层主要发育晚古生代以来地层，但缺失早三叠世（T1）、晚三叠世-晚侏罗世（T3-J3）和新近纪（N）等时代地层。

白垩纪地层与三叠纪地层为角度不整合接触关系，上二叠统灰岩与中三叠统泥灰岩为平行不整合接触关系。

根据角度不整合关系，可以划分成两个构造层，分别为“中泥盆世——中三叠世构造层”和“白垩纪构造层”。

根据平行不整合又可以将中泥盆世——中三叠世构造层分为两个构造亚层。

一、泥盆纪地层：在该区域内，泥盆纪地层主要出露中泥盆统砂岩和上泥盆统页岩。

在图区的东南角出露地表。

其中，中泥盆统砂岩作为背斜的核部出露，上泥盆统页岩作为背斜的两翼出露，产状均为40 度。

二、石炭纪地层：主要为下石炭统砂岩，中石炭统砂岩和上石炭统粉砂岩。

在图区各部分均有出露。

中石炭统.上石炭统在南东，北西方向上作为背斜两翼产出，在诸岭、奇峰、雨峰地区下石炭统灰岩作为褶皱的核部产出，岩层发生倒转。

地下建筑结构 课件

地下建筑结构 课件

●第7章：浅埋式结构 ●第8章：沉井式结构 ●第9章：地下连续墙结构 ●第10章：盾构法隧道结构 ●第11章：沉管结构 ●第12章：基坑围护结构
上课之前
♣ 参考书目
●张庆贺.《地下工程》，同济大学出版社，2005 ●夏明耀.《地下工程设计施工手册》，中国建筑工业出版社， 2005 ●王树理.《地下建筑结构设计》，清华大学出版社，2007 ●徐芝纶.《弹性力学简明教程》，高等教育出版社，2006 ●刘轶军.《有限单元法导论》，清华大学出版社，2009 ●波茨.《岩土工程有限元分析》，科学出版社，2010
§1.4 地下建筑结构的设计程序与内容
♣ 施工图设计
●计算荷载：求出作用在结构上的各种荷载值； ●计算简图：拟定出恰当的计算图式； ●内力分析：得出控制截面的内力； ●内力组合：求出各控制截面的最大设计内力值； ●配筋设计：得出受力钢筋，确定分布钢筋与架立钢筋； ●绘制结构施工详图：结构平面图，结构构件配筋图，节点详 图，内部设备的预埋件图； ●财务预算：材料数量、工程数量。
第1章 概论
地下建筑结构的概念与分类 地下建筑结构的形式 地下建筑结构的设计程序及内容
主讲人：关振长 福州大学 土木工程学院
§1.1 地下建筑结构的概念与分类
♣ 地下建筑
●定义：在地下开挖出的空间中修建的建筑物 ●用途：公路铁路隧道、水电厂房、国防工程、矿山、城市地 铁、地下储气储油库、核废料处置库
●前景：21世纪是地下工程的世纪（钱七虎）
1
§1.1 地下建筑结构的概念与分类
♣ 地下建筑结构
●定义：埋置地层内部的结构（分两大部分）
●衬砌与基础：与土层接触的永久性支护结构，起承重（承受 岩土体压力、结构自重、其他荷载）与维护（防水、防潮、防 风化）作用

中国地质大学智慧树知到“土木工程”《地下建筑结构》网课测试题答案2

中国地质大学智慧树知到“土木工程”《地下建筑结构》网课测试题答案2

中国地质大学智慧树知到“土木工程”《地下建筑结构》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.顶管的顶进阻力主要由()和管壁外周摩阻力两部分组成。

A.迎面阻力B.正面阻力C.对面阻力D.管壁内阻力2.地下建筑结构的形式主要由()等因素确定。

A.使用功能B.建筑深度C.地质条件D.施工技术3.共同变形理论是指弹性地基上的一点外力，不仅引起该点发生沉陷，而且还会引起附近一定范围的地基沉陷。

()A.正确B.错误4.盾构按多铰圆环计算圆环内力时的假定：衬砌环在转动时，管片或砌块视作()处理。

A.构件B.刚体C.杆件D.物体5.地下建筑结构设计方法的设计模型：()和收敛限制模型。

A.荷载-结构模型B.类似结构模型C.底层-结构模型D.经验类比模型6.一般岩石地下建筑的荷载以作用在衬砌结构上的活荷载为主。

()A.正确B.错误7.连拱隧道是洞体衬砌结构相连的一种特殊双洞结构形式，即连拱隧道的侧墙相连。

()A.正确B.错误8.连续介质模型，包括解析法和()，解析法中有封闭解，也有近似解。

A.限制法B.数值法C.类比法9.TBM隧道掘进机的主要优点是综合机械程度高，速度快、效率高、劳动强度低、工作面条件好，隧道成型好。

()A.正确B.错误10.荷载最有利组合主要有静载与活载组合，静载与动载组合等几种情况。

()A.正确B.错误11.水底沉管隧道断面形状选择的自由度较大，断面空间的利用率较高，一个断面内可容纳()个车道。

A.3~6B.4~7C.4~8D.5~812.护盾式推进机的形式有：()之分。

A.单护盾B.双护盾C.三护盾D.四护盾13.按顶管管道内径大小可分为()三种。

A.小口径B.中口径C.大口径D.超大口径14.按顶管一次顶进距离长短可分为短距离、长距离、超长距离三种。

()A.正确B.错误15.()是指搁置在具有一定弹性地基上，各点与地基紧密相贴的梁。

A.弹性地基梁B.普通梁C.静定梁D.超静定梁第2卷一.综合考核(共15题)1.地层-结构模型原理将衬砌和地层视为整体，在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌和地层内力，并据以验算地层稳定性和进行构件截面设计。

地下建筑结构(中国地质大学孙金山)3-2

地下建筑结构(中国地质大学孙金山)3-2

按照节理(裂隙)发育程度的不同又分为：节理不
发育、节理较发育、节理发育及节理很发育。 按照岩体风化程度的不同将围岩分为：风化轻微、 较重、严重、极严重四级。
岩体完整程度划分
完整程度 完整 结构面状态 结构类型 岩体完整性指数 结构面 1~2 组，以构造型节理或层面为主，密闭性 巨块状整体结构 >0.75 结构面 2~3 组，以构造型节理、层面为主，裂隙多呈密闭型， 较完整 块状结构 0.55~0.75 部分为微张型，少有充填物 结构面一般为 3 组，以节理及风化裂隙为主，在断层附近受 层状结构、块石 较破碎 构造作用影响较大，裂隙以微张型和张开型为主，多有充填 碎石结构 物 结构面大于 3 组，多以风化型裂隙为主，在断层附近受构造 破碎 碎石角砾状结构 作用影响大，裂隙宽度以张开型为主，多有充填物 结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影响大，宽张裂隙 极破碎 散体状结构 全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大 0.35~0.55 0.15~0.35 ≤0.15
极高应力
高应力
初始地应力影响的修正
初始地应力状 态 极高应力 高应力 围岩级别 Ⅲ Ⅲ或Ⅳ* Ⅲ
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
Ⅱ Ⅱ Ⅱ
Ⅳ Ⅴ Ⅳ或Ⅴ**
Ⅴ Ⅵ Ⅵ
•风化作用的影响 隧道洞深埋深较浅，应根据围岩受地表的影响情 况进行围岩级别修正。当围岩为风化层时应按风 化层的围岩基本分级考虑。围岩仅受地表影响时， 应较相应围岩降低1~2级。
主要软弱结构面产状影响系数K2
结构面走向与洞轴线夹 结构面产状及其与 角＜30° ， 结构面倾角为 洞轴线的组合关系。 30° ~75· K2 0.4~0.6 结构面走向与洞轴线夹角 ＞60° ，结构面倾角＞75 0~0.2 其他组合 0.2~0.4

《地下工程施工》课程大纲-上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

《地下工程施工》课程大纲-上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

《地下工程施工》课程大纲课程代码CV309课程名称中文名：地下工程施工英文名：Underground construction课程类别专业课修读类别选修学分 2 学时32开课学期第5学期开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系适用专业土木工程专业先修课程建筑制图、建筑材料、工程地质、土力学与基础工程教材及主要参考书1.教材：地下工程施工技术，许建聪编，中国建筑工业出版社，2015。

ISBN：97871121799542.参考书：陈建平、吴立，《地下建筑工程设计与施工》，武汉，中国地质大学出版社，2000.9。

ISBN:9787562515678夏明耀，《地下工程设计施工手册》，北京，中国建筑工业出版社，1999.7。

ISBN: 7112164591李夕兵，《岩石地下建筑工程》，长沙，中南工业大学出版社，1999.8。

ISBN: 7810611445一课程简介地下工程施工是土木工程专业的主要专业课程之一，是研究各种地下工程的施工工艺、技术和施工组织一般规律的学科。

本课程与材料力学、结构力学、土力学、工程地质学、土木工程项目管理等课程有着密切关系。

通过结合教授与练习，使学生能够掌握地下建筑的施工方法、施工工艺和施工技术方面的知识；掌握信息法施工原理；能编制工程施工组织设计说明书，具有分析和解决地下工程施工问题的能力。

此外，要求在教学中培养学生的专业情感和职业道德素养。

二本课程所支撑的毕业要求本课程支撑的毕业要求及比重如下：序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重1 毕业要求3.3 针对该土木工程结构体系，结合传统和现代施工技术，能够提出安全、经济和合理的施工方案。

50%2 毕业要求6.1 具有基于土木工程相关知识和行业标准，能够初步评价工程项目设计、施工和运行方案对社会安全、经济、环境和文化等影响的能力；35%3 毕业要求11.2 能够将项目管理原理和经济决策方法应用于土木工程项目管理中，并体现出一定的组织、管理和领导能力；15%1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系教学内容毕业要求指标点理论教学第一章绪论毕业要求3.3、6.1第二章基坑工程施工技术毕业要求3.3、6.1、11.2 第三章钻爆法隧道施工技术毕业要求3.3、6.1、11.2 第四章盾构隧道工程施工技术毕业要求3.3、6.1、11.2 第五章地下工程施工新技术毕业要求3.3、6.1、11.2实践教学2. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。

结合案例教学提升《岩土工程勘察》课程工程能力培养质量

结合案例教学提升《岩土工程勘察》课程工程能力培养质量

结合案例教学提升《岩土工程勘察》课程工程能力培养质量左昌群;孙金山;陈建平
【期刊名称】《教育教学论坛》
【年(卷),期】2018(000)015
【摘要】工程能力培养是现代工程教育本质及特征的重要体现,通过高校本科教学研究及改革强化工程能力培养是高校回应社会工程实践需求的重要措施和有力保障.本文结合土木工程(地下建筑方向)《岩土工程勘察》课程教学,从课程特点出发探讨了案例教学在教学改革中的应用,分析了课程教学在工程能力培养方面的现状不足,论述了案例选择原则、基于核心知识点案例库的构建方式及案例教学的实施过程,提出了保障案例教学效果的具体措施.
【总页数】3页(P145-147)
【作者】左昌群;孙金山;陈建平
【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
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学改革实践 [J], 万胜男;盛欣;万锋
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地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-7讲解

地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-7讲解
地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和 营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设 计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成 一个完整畅通的防排水系统。
“防”：即要求隧道衬砌、防水层具有防水能力， 防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内。
“排”：应有畅通的排水设施，对衬砌背后、路 面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路侧边沟。
2、为防止洞外水流入隧道内，可在洞口外设置反 向排水沟或采取截流措施；
排水
3、路面结构底部排水设置应符合下列规定 （1）路面结构下宜设纵向中心沟（中央排水沟）， 集中引排地下水； （2）中心水沟的断面面积应根据隧道长度、坡度、 地下水渗流量，通过水力计算确定。 （3）中心水沟的纵向应按间距50m设沉沙池，并 根据需要设检查井。检查井的位置、构造不得影 响行车安全，并应便于清理和检查。
排水
2、隧道内排水应符合下列规定： （1）路面两侧应设置纵向排水沟，引排营运清洗 水、消防水和其他废水。 （2）隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致。 （3）路侧边沟可设置为开口式明沟或暗沟。当边 沟为暗沟时，应设沉沙池、滤水箆，其间距宜为 25～30m。 （4）检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情 设0.5％～1.5％的横坡，亦可在墙脚与检修道交角 处设宽50mm、深30mm的纵向凹槽
要求如下： （1）无纺布的密度应不小于300g/m2. （2）防水板宜采用易焊接的防水卷材，厚度不小 于1.0mm，接缝搭接长度不小于1.0m。
防水
3、隧道二次衬砌应满足抗渗要求。混凝土的抗渗 等级，有冻害的地段及最冷月份平均气温低于－ 150C的地区不低于S8，其余地区不低于S6。 4、隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝应采 取可靠的防水措施（止水板）
防水
1、隧道地表沟谷、坑洼积水、渗水对隧道有影响 时，宜采用疏导、勾补、铺砌和填平等处治措施。 废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。隧道附近的水 库、池沼、溪流、井泉水、地下水，当有可能渗 入隧道时，应采取防止或减少其下渗的处理措施。 （隧道地表水） 2、隧道采用复合式衬砌时，在初期支护与二次衬 砌之间应设置防水板与无纺布：

湖北土木工程专业大学本科生科技创新论坛优秀论文评选揭晓

湖北土木工程专业大学本科生科技创新论坛优秀论文评选揭晓

第五届湖北省土木工程专业大学本科生科技创新论坛优秀论文评选揭晓第五届湖北省土木工程专业大学本科生科技创新论坛于2014年6月8日在武汉理工大学举办，每篇论文的第1作者(本科生)上台演讲10分钟，评委专家共分2组，每组由7名专家组成，对演讲者的论文和演讲情况分别进行打分，权重各占70%和30%，根据各组评委的平均分值，征求和参考论文指导老师和相关专家的意见，特推荐优秀学术论文一等奖6篇，二等奖22篇，三等奖28篇，名单如下：排名作者第一作者所在学校文章题目获奖等级1曾晨，姚翔川，曹文昭华中科技大学车辆荷载作用下路堤沉降特性数值模拟分析一等2张君洁，苗晨曦华中科技大学微生物固化砂土试验研究一等3王坤鹏，张俊荣，左昌群中国地质大学（武汉）龙潭湾小净距大跨径隧道围岩压力研究一等4张芊，陆海军，刘辉凯，冯露武汉轻工大学垃圾渗沥液污染黏土强度与变形特性研究一等5王鑫，吉柏锋，谷倩武汉理工大学基于数值风洞的低矮建筑钝体绕流特征的研究一等6罗春木，胡春林，严家将武汉理工大学汉口后湖地区地面沉降的分析一等7 姜明冬苗晨曦华中科技大学碎石比例影响土石混合体剪切强度的三维颗粒流模拟二等8李俊涛，龚平长江大学矿物掺合料对再生骨料透水混凝土性能的影响二等9王坤鹏，孙金山中国地质大学（武汉）建(构)筑物墩柱爆破后裸露钢筋初弯曲失稳模型二等10康怡迪，陆海军，汪海奥，汪嫦红，李璠，冯传禄，熊斐武汉轻工大学复合材料改性固化市政污泥变形特性研究二等11金思佳，容赞赞，王佼佼，徐学才华中科技大学基于AM策略的新型交叉口设计二等12向需文，谢伟平，王国波，于艳丽武汉理工大学竖向荷载作用下结构水平位移分析二等13张俊荣，王坤鹏，左昌群中国地质大学（武汉）某预均化堆场边坡稳定性分析及治理措施二等14蔡越，谢伟平，黄金武汉理工大学吊车动荷载计算模型二等15余剑，于艳丽，杨咏迪武汉理工大学地铁施工扰动对沿线地表建筑的影响研究二等16张程锋，闫辉，单军杰，谢全敏武汉理工大学桩排距对双排抗滑桩内力及滑坡推力影响的研究二等17徐启雄，罗峰峰，周迎华中科技大学轨道交通工程对周边房地产价格的影响二等18王巍，邹志云，贺佐斌，周赛赛华中科技大学基于自组织网络的交通诱导系统二等19章涛，谢伟平，周家玲武汉理工大学环境激励下结构模态参数识别二等20张奥利，陈平武汉大学钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋二等21何贝贝，冯仲仁武汉理工大学桩-土-结构动力相互作用对桥梁抗震性能影响分析二等22王帅，左康，李波，明小松，王巍，徐学才华中科技大学基于潮汐交通的多功能车道研究二等23李伯维，陶佳音，宋玉鹏，段天龙，尤咏梅，魏小胜，左义兵华中科技大学早期水泥浆体的自收缩与强度研究二等24吴光龙，刘腾飞，陈必锋，欧阳红玉湖北工程学院大别山片区传统生态民居的再生性研究二等25杨友彬，崔岚，章荣军华中科技大学考虑应变软化行为的软岩浅埋隧道变形预测模型与工法比选研究二等26庄苏煜，唐菁菁华中科技大学基于C-D生产函数的建筑业技术进步贡献率测算二等27丁世伟，杜新喜武汉大学基于Python语言的ABAQUS动力弹塑性时程分析的后处理开发二等28赖苑林，刘沐宇，陈齐风武汉理工大学钢-混组合梁高腹板抗剪屈曲模态分析二等29向琪，唐菁菁华中科技大学对建筑业引进人才租赁模式的理论探讨三等30罗其奇，林成龙，左昌群中国地质大学（武汉）BP神经网络在预测隧道围岩变形中的应用三等31李圣，吴立，纪文彬中国地质大学（武汉）基于模糊综合评价法评定围岩稳定三等32阮创，夏元友武汉理工大学高速公路顺层路堑边坡设计探讨三等33徐路畅，陈志伟，杨叶鹏，周嘉程，胡春林武汉理工大学浅析基坑工程环梁内支撑结构的特点三等34林成龙，左昌群，罗其奇中国地质大学（武汉）基于GEO-SLOPE的滑坡稳定性分析计算三等35王婧，唐菁菁华中科技大学建筑业上市公司发展历程回顾与发展建议三等36曾德康，胡春林，严家将武汉理工大学某高层建筑桩基础的设计及工程应用三等37周文韬，胡春林，赵王华武汉理工大学深基坑钢结构内支撑的工程特性分析三等38胥渊来，胡春林，贾磊柱武汉理工大学武汉地区膨胀土深基坑支护工程设计探讨三等39谢亦红，张先勇，杨文军，程晓琴，李建梅，华中科技大学BP神经网络法在沥青路面加铺层设计中的应用三等郑晓军40裴年登，南新军，徐齐帆长江大学低碳理念下住宅设施空间设计研究浅析三等41赵琦，张季如武汉理工大学汉口某桩基检测技术探讨三等42李彪，徐方舟，贾丽莉武汉大学自密实自应力混凝土配合比设计三等43欧阳伟强，贺佐斌，樊剑华中科技大学绿色施工发展现状以及发展方向的若干思考三等44闫辉，单军杰，张程锋，谢全敏武汉理工大学谷竹高速公路陡口滑坡稳定性计算与分析研究三等45刘浩，陈波，冯仲仁武汉理工大学理工一桥斜拉索服役性能研究三等46金全有，胡春林，严家将武汉理工大学特长灌注桩的设计与施工探讨三等47尚未，胡春林，胡利宝武汉理工大学浅谈山区农村土坯房的安全现状及加固方法三等48高飞，王国波武汉理工大学自由场地土体非线性地震响应分析三等49高源，董楠楠，苏俊霆，涂文慧，王平，彭蓉长江大学荆州古城墙数字化保护初探三等50汪响，黄晶晶，李扬湖北工业大学纸质结构模型节点连接方式三等51尹其念，路亚妮湖北工程学院桥头跳车影响因素及工程防治措施三等52李飞，柯杨武汉理工大学均匀质迭代法在混凝土中的应用三等53张雷，胡春林，胡利宝武汉理工大学农村危房的现场勘查及危房评级的统计分析三等54叶佳，路亚妮湖北工程学院混凝土碳化对钢筋混凝土耐久性的影响分析三等55周文韬，魏文晖武汉理工大学某教学楼框架结构设计实例分析三等56王书培，薛菊三峡大学对高校教学楼节能设计的探讨三等。

建(构)筑物拆除爆破塌落触地振动预测模型研究

建(构)筑物拆除爆破塌落触地振动预测模型研究

建(构)筑物拆除爆破塌落触地振动预测模型研究孙金山;谢先启;贾永胜;姚颖康;韩传伟【摘要】塌落体触地诱发的振动是建(构)筑物爆破拆除工程的主要危害,事先对其进行预测是进行工程安全评估以及确定减振措施的前提.为此,基于动量守恒理论,将触地冲击过程简化为塌落体与地表塑性区的非弹性碰撞过程,建立了简化的触地冲击力学模型,并根据振动传播规律,提出了触地振动速度的预测公式.算例表明,该模型计算精度可满足工程需要,且简便易用.【期刊名称】《工程爆破》【年(卷),期】2014(020)002【总页数】4页(P25-28)【关键词】爆破拆除;塌落振动;振动速度;预测模型【作者】孙金山;谢先启;贾永胜;姚颖康;韩传伟【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,武汉430074;武汉市政建设集团,武汉430023;武汉市政建设集团,武汉430023;武汉市政建设集团,武汉430023;武汉市政建设集团,武汉430023;武汉市政建设集团,武汉430023【正文语种】中文【中图分类】TU746.5;TU4351 引言建（构）筑物爆破拆除塌落解体时对地面撞击造成的振动是最主要的拆除爆破有害效应。

为有效地控制爆破拆除过程中的触地振动效应，应对振动效应进行预测，以便采取合理的控制措施。

另外，塌落体触地振动效应是岩土动力学的典型问题之一，因此对其进行研究具有重要的理论研究价值和工程实际意义。

实际工程应用中，许多学者常通过数据统计回归的方式得到经验预测公式，以对振动强度进行预测。

如1983年中科院力学研究所周家汉基于秦皇岛耀华玻璃厂爆破拆除工程的触地振动实测数据，通过量纲分析提出了触地振动速度预测公式〔1〕：式中：v为触地振动速度；I为塌落体触地动量；k、α为和介质有关的常数。

1987年，在考虑塌落体冲击解体破坏应力因素后，周家汉对公式进行了改进〔2〕。

其他学者也分别对触地振动速度预测方法进行了研究，如吕淑然〔3〕用夯锤自由落体冲击土层产生的振动来模拟塌落体触地产生的振动，并结合量纲分析，提出经验公式。

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注：钢筋混凝土配筋率大于 3%时，其重度应计算确定。
5.2.2
混凝土的强度标准值应按表 5.2.2 采用。
表 5.2.2 混凝土强度标准值（MPa） C15 C20 C25 C30 C40 C50 强度种类 轴心抗压 fck 10 13.5 17 20 27 33.5 弯曲抗压 fcmk 11 15 18.5 22 29.5 36 轴心抗拉 fctk 1.4 1.7 2.0 2.2 2.7 3.1 注：1. 混凝土垂直浇筑，且一次浇筑层高度大于 1.5m 时，表中强度值应乘以系数 0.9； 2. 计算现浇钢筋混凝土轴心受压构件时，如截面中的边长或直径小于 30cm，则表中强度值应 乘以系数 0.8，当构件质量(如混凝土成形、截面和轴线尺寸等)确有保证时，则不受此限制； 3. 离心混凝土的设计强度应按有关专门规定取用。 混凝土强度等级
5 建筑材料
5.1 一般规定



5.1.8 初期支护的钢架宜用钢筋、H形、工字钢或U形型钢制成，也可用钢 管或钢轨制成，各种型钢的特性参数见附录C。 5.1.9 隧道内路面材料应符合现行的《公路沥青路面设计规范》和《公路水 泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）的有关规定。 5.1.10 隧道内防水材料应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》 （GB50108）的规定。隧道内常用的防水材料可选用防水混凝土、防水卷 材、中埋式止水带（条）、背贴式止水带或止水浆液。
5 建筑材料
5.2 材料性能
5.2.6 钢筋的弹性模量应采用 210GPa。 5.2.7 砂浆砌体抗压强度设计值应按下列规定采用： 1 混凝土预制块砂浆砌体抗压强度设计值 fcd 应按表 5.2.7-1 的规定采用。 2 块石砂浆砌体的抗压强度设计值 fcd 应按表 5.2.7-2 采用。
表 5.2.7-1 混凝土预制块砂浆砌体抗压强度设计值 fcd（MPa） 砂浆强度等级 砌块砼强度等级 C40 C30 C20 C15 M20 8.10 7.01 5.73 4.96 M15 6.92 5.99 4.89 4.24 M10 5.74 4.97 4.06 3.51 M7.5 5.15 4.46 3.64 3.15 M5 4.56 3.90 3.22 2.79
5 建筑材料
5.2 材料性能
5.2.1 常用建筑材料的重度应按表 5.2.1 的规定采用。
表 5.2.1 材料名称 重度 kN/m3 混凝土 23 片石混 凝土 23 建筑材料的标准重度或计算重度 钢材 77 浆砌片石 22 浆砌块石 23 浆砌粗料石 25
钢筋混凝土 （配筋率在 3%以内） 25
表 5.2.13 喷射混凝土弹性模量（GPa） 弹性模量 21 23 25
喷射混凝土强度等级 C20 C25 C30
5.2.14 砌体的极限强度应按表 5.2.14 采用。
表 5.2.14 砌体的极限强度（MPa） 抗压 Ra 抗剪 Rj 砌体种类 片石 块石 粗料石 混凝土砌块 M7.5 3.0 0.35 砂浆强 M10 3.5 5.5 8.0 5.5 0.40 度等级 M15 4.0 6.0 9.0 6.0 0.50 注：混凝土砌块高度 h 超过 20cm 时，表中混凝土块砌体的抗压极限强度应乘以下列提高 系数 c：h≤40cm 时，c=0.6+0.02h；h>40cm 时，c=1.2+0.005h，当大于 1.7 时，取 1.7。 强度种类
表 5.2.7-2 块石砂浆砌体的抗压强度设计值 fcd（MPa） 砂浆强度等级 石材强度等级 MU100 MU80 MU60 MU50 MU40 M20 8.54 7.64 6.61 6.04 5.40 M15 7.29 6.52 5.65 5.16 4.61 M10 6.04 5.41 4.68 4.28 3.83 M7.5 5.43 4.85 4.20 3.84 3.43 M5 4.80 4.29 3.72 3.39 3.04
混凝土强度等级
注：1. 喷射混凝土的强度指采用喷射大板切割法，制作成边长为 10cm 的立方体试块， 在标准条件下养护 28d，用标准试验方法所得的极限抗压强度乘以 0.95 的系数； 2. 粘结力可采用劈裂法或在喷层上直接拉拔测定。
5 建筑材料
5.2 材料性能
5.2.13 喷射混凝土的重度可取 22 kN/m3 ，弹性模量应按表 5.2.13 采用。
注：1. 片石混凝土的容许应力可采用表中数值； 2. 计算主要荷载+附加荷载时，除剪应力外可提高 30%。
5.2.11 钢筋的容许应力应按表 5.2.11 采用。
表 5.2.11 钢筋的容许应力（MPa） 容许应力 钢筋种类 HPB235 HRB335 主要荷载 130 180 主要荷载+附加荷载 160 230
5.2.12
喷射混凝土的设计强度等级不应低于 C20，不同强度等级喷射混凝土的
表 5.2.12 强度种类 轴心抗压 弯曲抗压 抗 拉 喷射混凝土的设计强度值（MPa） C20 10.0 11.0 1.1 C25 12.5 13.5 1.3 C30 15 16.5 1.5
设计强度应按表 5.2.12 采用。
钢筋混凝土 C25 C25 C25 -
注：1. 护坡材料可采用 C20 喷射混凝土； 2. 最冷月平均气温低于－15℃的地区，表中水泥砂浆的强度应提高一级。
5 建筑材料
5.1 一般规定


5.1.3 建筑材料的选用，应符合下列规定： 1 应符合结构强度和耐久性的要求，同时满足抗冻、抗渗和抗侵蚀的需要。 2 当有侵蚀性水经常作用时，所用混凝土和水泥砂浆均应采用具有抗侵蚀性 能的特种水泥和骨料配制，其抗侵蚀性能的要求，视水的侵蚀特征确定。 3 最冷月平均气温低于-15℃的地区及受冻害影响的隧道，混凝土强度等级 应适当提高。 5.1.4 混凝土和砌体所用的材料除应符合国家有关标准规定外，尚应符合下 列要求： 1 混凝土不应使用碱活性骨料。 2 钢筋混凝土构件中，钢筋的技术条件应符合现行国家标准《钢筋混凝土用 热轧带肋钢筋》（GB1499）与《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GBl3013） 的规定。 3 片石强度等级不应低于MU40，块石强度等级不应低于MU60，混凝土砌 块不应低于MU20，有裂缝和易风化的石材不应采用。 4 片石混凝土内片石掺用量不得超过总体积的30%。
5.2.5
钢筋的抗拉强度标准值及其抗拉强度和抗压强度的设计值应按表 5.2.5 采用。
表 5.2.5 钢筋抗拉和抗压强度的设计值与标准值（MPa） HPB235 235 188 HRB335 335(d=8～25mm) 315(d=28～40mm) 268
钢 筋 种 类 抗拉强度标准值 fstk 抗拉或抗压强度设计值 fstd、fscd 注：表中 d 为钢筋直径。
5 建筑材料
5.1 一般规定

5.1.5 喷锚支护采用的材料，除应符合5.1.1～5.1.3条的有关规定外，尚应 符合下列要求：
1 喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸 盐水泥。 2 粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，不得使用碱活性骨料；喷射混凝土 中的石子粒径不宜大于16mm，喷射钢纤维混凝土中的石子粒径不宜大于 10mm；骨料级配宜采用连续级配，细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂， 细度模数宜大于2.5，砂的含水率宜控制在5％～7％。 3 锚杆的杆体直径宜为20～32mm，杆体材料宜采用 HRB335、HRB400 钢；垫钣材料宜采用HPB235钢。 4 锚杆用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。 5 钢筋网材料可采用HPB235，直径宜为6～12mm。
5 建筑材料
5.1 一般规定


5.1.6 混凝土和喷射混凝土中掺加的各种外加剂，其性能应满足下列要求： 1 对混凝土的强度及其与围岩的粘结力基本无影响，对混凝土和钢材无腐蚀 作用。 2 对混凝土的凝结时间影响不大(除速凝剂和缓凝剂外)。 3 不易吸湿，易于保存；不污染环境，对人体无害。 5.1.7 喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成，并满足下列要 求： 1 宜用等效直径为0.3～0.5mm的方形或圆形断面。 2 长度宜为20～25mm，长度直径比宜为40～60。 3 抗拉强度不得小于380MPa，并不得有油渍和明显的锈蚀。
5.2.8 砌体的抗压弹性模量采用 10～15GPa。砌体的抗剪弹性模量宜采用抗压 弹性模量的 0.4 倍。 5.2.9 混凝土和钢筋混凝土结构中用的混凝土的极限强度应按表 5.2.9 采用。
表 5. 2. 9 混凝土强度等级 强度种类 抗 压 Ra 弯曲抗压 Rw 抗 拉 Rl C15 12.0 15.0 1.4 混凝土的极限强度（MPa） C20 15.5 19.4 1.7 C25 19.0 24.2 2.0 C30 22.5 28.1 2.2 C40 29.5 36.9 2.7 C50 36.5 45.6 3.1
5 建筑材料
5.1 一般规定
5.1.2 隧道工程各部位的建筑材料，其强度等级不应低于表 5.1.2-1 和表 5.1.2-2 的规定。
表 5.1.2-1 材料种类 工程部位 拱圈 边墙 仰拱 底板 仰拱填充 水沟、电缆槽 水沟、电缆槽盖板 混凝土 C20 C20 C20 C20 C10 C25 表 5.1.2-2 材料种类 工程部位 端墙 顶帽 翼墙和洞口挡土墙 侧沟、截水沟 护坡 混凝土 C20 C20 C20 C15 C15 衬砌及管沟建筑材料 片石混凝土 C10 洞门建筑材料 片石混凝土 C15 C15 砌体 M10 水泥砂浆砌片石，块 石或混凝土砌块镶面 M10 水泥砂浆砌粗料石 M7.5 水泥砂浆砌片石 M5 水泥砂浆砌片石 M5 水泥砂浆砌片石 钢筋混凝土 C25 C25 C25 C25 C25 C25 喷射混凝土 C20 C20 C20 -
注： 1. 片石混凝土的抗压极限强度可采用表中数值； 2. 表中弯曲抗压极限强度按 Rw=1.25Ra 换算。