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国家开放大学一网一平台电大《地下建筑与结构》形考任务2及3网考题库答案形考任务21.按照多年来地下建筑结构设计的实践，我国采用的设计方法似可分展以下四种设计模型O【正确答案】荷载一结构模型【正确答案】地层一结构模型【正确答案】经验类比模型2.穹顶直墙衬砌由()及底板组成。
【正确答案】穹顶【正确答案】环梁【正确答案】环墙3.在顶管工程中什么情况下需要采用中继接力顶进技术？在长距离顶管工程中，由于施工中的土层变化及其他因素，常会使顶力发生突变，为了安全的需要，中继环的设计一般偏保守，出现何种情况时，则需考虑设置中继环O【正确答案】总顶力超过了主千斤顶的最大顶力【正确答案】总顶力超过了管道的强度【正确答案】总顶力超过了后背的强度4.围岩压力分为()和围岩底部压力。
【正确答案】围岩垂直压力【正确答案】围岩水平压力5.直墙拱形结构拱顶部分按照其轴线形状可分为O【正确答案】抛物线拱【正确答案】半圆拱【正确答案】割圆拱6.对接缝防水材料的基本要求为O【正确答案】保持永久的弹性状态和具有足够的承压能力，使之适应隧道长期处于“塔动”状态而产生的接缝张开和错动【正确答案】具有令人满意的弹性期龄和工作效能【正确答案】与混凝土构件具有一定的粘结力【正确答案】能适应地下水的侵蚀7.新奥法的基本原则可归纳为：“管超前、0”。
【正确答案】少扰动【正确答案】早喷锚【正确答案】勤量测【正确答案】紧封闭8.下列选项中，属于浅埋式结构形式的有O【正确答案】直墙拱形结构【正确答案】矩形拱形结构【正确答案】梁板式结构9.护盾式推进机的形式有：（）之分。
【正确答案】单护盾【正确答案】双护盾【正确答案】三护盾10.洞门基本上可以分为OO【正确答案】翼墙式【正确答案】端墙式【正确答案】柱式洞门I1现浇肋梁楼板由O现浇而成。
【正确答案】板、次梁、主梁12.在中硬岩层中，拱顶所受的力可通过拱脚大部分传给岩体，充分利用岩石的强度，使边墙所受的力大为减少，从而减少边墙的厚度，形成O【正确答案】厚拱薄墙衬砌结构13.钢筋破过梁两端的砖应伸进墙内的搭接长度不小于Omm。
一、简述题1围岩压力就是什么？分为哪几类？举例说明与哪些因素有关？在围岩发生变形时及时进行衬砌或围护,阻止围岩继续变形,防止围岩塌落,则围岩对衬砌结构就要产生压力,即所谓的围岩压力。
围岩压力分为围岩垂直压力、围岩水平压力与围岩底部压力岩石的强度、岩体的结构(如结合岩体结构分析围岩压力,则可认为火成岩系整体状结构,未曾或只经过轻微的区域构造变动,在没有断层与不良软弱结构面的不利组合时,这种岩体的完整性好、强度高,设计计算时可不考虑围岩压力。
而碎块状岩体结构,因其完整性差,围岩压力较大。
)地下水(主要表现为削弱岩体的强度,加速围岩的风化,从而导致围岩压力增大。
)洞室尺寸与形状(尺寸较小的圆形与椭圆洞室产生的围岩压力较小,而尺寸较大的矩形与梯形洞室产生的围岩压力则较大,因为后者易在顶部围岩中出现较大的拉应力,并在两边转角处出现明显的应力集中。
)施工方法、支护时间、支护的类型与刚度及洞室建成后的使用年限有关2对于深埋结构的垂直围岩压力计算,简述普氏理论与太沙基理论的原理。
普氏理论(将真正的岩体代之以某种具有一定特性的特殊松散体,以便采用与理想松散体完全相同的计算方法。
)太沙基(也将岩体视为散粒体。
她认为坑道开挖后,其上方的岩体将因坑道变形而下沉,产生如图所示的错动面OAB,假定作用在任何水平面上的竖向压力就是均布的。
)3 按衬砌与地层相互作用考虑方式的不同,地下结构计算方法可大致区分为哪两类,简述其含义。
荷载结构法(认为地层对结构的作用只就是产生作用在地下结构上的荷载(包括主动的地层压力与被动的地层抗力),以计算衬砌在荷载作用下产生的内力与变形的方法。
弹性连续框架(含拱形)法、假定抗力法与弹性地基梁(含曲梁与圆环)法等可归于荷载结构法)地层结构法(认为衬砌与地层一起构成受力变形的整体,并可按连续介质力学原理来计算衬砌与周边地层内力的计算方法 常见的关于圆形衬砌的弹性解、粘弹性解与弹塑性解等都归属于地层结构法)4 简述浅埋式矩形框架结构的计算原理。
地下建筑机构复习第一章衬砌结构的作用：承重和围护。
结构形式影响因素：受力条件、使用要求、施工方案。
结构形式：浅埋式结构、附建式结构、沉井结构、地下连续墙结构、盾构结构、沉管结构、桥梁基础结构、其他结构。
拱形结构的优点：1.地下结构的荷载比地面结构大，且主要承受垂直荷载。
因此，拱形结构就受力性能而言比平顶结构好。
2.拱形结构的内轮廓比较平滑，只要适当调整拱曲率，一般都能满足地下建筑的使用要求，并且建筑布置比圆形结构方便，净空浪费也比圆形结构少。
3.拱主要是承压结构。
适用于采用抗拉性能较差，抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料构筑。
材料造价低，耐久性良好，易维护。
地下建筑与地面建筑结构的区别：1.计算理论、设计和施工方法。
2.地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。
3.地下建筑结构埋置于地下，其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上，而且约束着结构的移动和变形。
岩石地下建筑结构形式（一）拱形结构：1．贴壁式拱形结构：（1）半衬砌结构（2）厚拱薄墙衬砌结构（3）直墙拱形衬砌（4）曲墙拱形衬砌结构2．离壁式拱形衬砌结构（二）喷锚结构（三）穹顶结构（四）连拱隧道结构（五）复合衬砌结构第二章荷载种类：静荷载：是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载。
动荷载：原子武器和常规武器的爆破冲击波；地震波作用下的动荷载。
活荷载：指在结构物施工和使用期间可能存在的变动荷载，其大小和作用位置都可能变化。
其他荷载：混凝土收缩、温度变化、结构沉降、装配误差等。
按其作用特点及使用中可能出现的情况分为以下三类：永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载。
软土地区浅埋地下工程采用“土柱理论”进行计算。
第三章弹性地基梁与普通梁的区别：1.超静定的次数是有限，还是无限。
2.普通梁的支座通常看作刚性支座，即略去地基的变形，只考虑梁的变形；弹性地基梁必须同时考虑地基的变形。
第四章国际隧协认为可将其归纳为以下四种模型：1.以参照已往隧道工程的实践经验进行工程类比为主的经验设计法；2.以现场量测和实验室试验为主的实用设计方法，例如以洞周位移量测值为根据的收敛—限制法；3.作用—反作用模型，例如对弹性地基圆环和弹性地基框架建立的计算法等；4.连续介质模型，包括解析法和数值法，解析法中有封闭解，也有近似解，数值计算法目前主要是有限单元法。
《建筑构造Ⅱ》复习题及参考答案一、填空1、建筑工业化是指用现代工业生产方式来建造房屋，其基本特征表现在标准化、机械化、工厂化、组织管理科学化四个方面。
2、升板建筑的施工顺序是做基础、立柱子、打地坪、叠层预制楼板、逐层提升、逐层就位。
3、根据截面形式的不同，常用的预制钢筋混凝土板可分为空心板、实心板、肋形板三种。
4、《高层民用建筑设计防火规范》规定：10层及其以上的居住建筑和24米以上的其他民用建筑为高层建筑。
5、高层建筑的结构体系主要包括纯框架结构、纯剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构四种。
6、玻璃幕墙以其构造方式分为有框和无框两类。
7、玻璃幕墙的横档间距一般不宜超过2米。
8、高层建筑地下室防水通常采用卷材防水、防水砼防水、弹性材料防水等三种做法。
9、防烟楼梯间的前室面积居住建筑不小于4.5 m2，公共建筑不小于 6 m2。
10、高层建筑防火设计的原则是以防为主，以消为辅。
11、按照部位的不同，建筑装修分为外墙、内墙、地面、吊顶等部分组成。
12、硬木地面有空铺和实铺两种做法。
13、悬索结构由索网、边缘构件、下部支承三部分组成。
14、工业化建筑根据其综合特征分为砌块建筑、大板建筑、框架板材建筑、大模板建筑、滑模建筑、升板建筑、盒子建筑等类型。
15、一般六层以下的住宅、学校、办公楼等建筑都可以采用砌块代替砖使用。
16、大板建筑的内墙板在端部开设门洞时，可以处理成“刀把板”、“带小柱板”两种形式。
17、框架结构按构件组成可分为板柱框架、梁板柱框架、框剪结构三种类型。
18、我国《民用建筑设计通则》规定：建筑高度超过100m时，无论住宅还是公共建筑均为超高层建筑。
19、筒体结构可分为实腹式筒体和空腹式筒体。
20、高层建筑常用楼板形式有单向板、双向板、无梁楼板、双向密肋楼板、单向密肋板等。
21、玻璃幕墙按照其施工方法分为现场组装（元件式）、预制装配（单元式）两种。
22、玻璃幕墙的竖挺间距一般不宜超过 1.5 m。
(单选题)1: 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
正确答案: B
(单选题)2: 我国防空地下室所选用的结构形式主要有以下几种：梁板结构、（）、箱形结构、其他结构，
A: 桶状结构
B: 梯形结构
C: 板材结构
D: 板柱结构
正确答案: D
(单选题)3: 当地下结构产生压向地层的变形，由于结构与岩土体紧密接触，则岩土体将制止结构的变形，从而产生了对结构的反作用力，即（）。
A: 反应力
B: 弹性压力
C: 弹性抗力
D: 正应力
正确答案: C
(单选题)4: 地下结构的作用可分为（）、可变作用和偶然作用三类。
A: 必然作用
B: 不变作用
C: 永久作用
正确答案: C
(单选题)5: 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
正确答案: B
(单选题)6: 经过抗掺试验的混凝土的合适配合比，严格控制水灰比，一般不大于（），另加塑化剂以增加混凝土的和易性。
A: 0.1
B: 0.2
C: 0.3
D: 0.4
正确答案: D。
填空1．计算弹性地基梁常用的2种假设分别是和地基为弹性半无限体的假定。
2．盾构的基本构造是由盾构壳体及开挖系统、、、出土系统等四大部分组成。
3．隧道限界包括和行车限界。
4．地下坑道施工过程中，开挖及支护分上下两部分进行。
顺序是→上部衬砌支护→开挖下部→。
5．目前在基坑施工中，对地下水的治理一般可从两个方面进行，一是、二是进行降水。
其中，降水方法主要有、、喷射井点和电渗井点等。
6．目前在开挖工程中采用的作业方式有顺序作业、和流水作业等三种方式。
判断题1.落石冲击力和地震作用都属于偶然作用。
（）2．梁板式结构是由现浇钢筋混凝土柱和板组成的结构形式。
（）3．等效荷载不具备动力性能，也就是说在截面设计中，等效荷载就是一般的静荷载。
（）4．新奥法的设计一般分为两个阶段，即施工前预设计阶段和信息反馈修改设计阶段。
（）5．目前在基坑施工中，对地下水的治理一般可从两个方面进行，一是封堵地下水、二是进行降水。
其中，降水方法主要有明沟排水、井点降水、喷射井点和电渗井点等。
( )3、名词解释1.承载能力极限状态:2. 人防工程：3.明挖法:4. 顶管法：5. 锚喷支护简答题1.在确定地下结构上的作用时，需要考虑的因素有哪些？2．当平时使用要求与战时的防护要求不一致时，设计时应采用的平战功能转换措施具体有哪些？3．锚喷支护设计与施工应遵循哪些原则？4．简述洞室锚喷支护中喷射混凝土的作用。
5．简述分部开挖的具体模拟方法的步骤6．变形缝的构造应满足什么要求？7.隧道衬砌的构造有哪几种类型？8．施工平面图上一般应包括哪些内容?9．选择施工方法的基本因素大体上可归纳为哪几点？一、填空1．文克尔假定 2．推进系统衬砌拼装系统3．建筑限界4．开挖上部下部衬砌支护5．封堵地下水明沟排水井点降水6．平行作业二、判断1．√ 2．× 3．× 4．√ 5．√三、名词解释1．承载能力极限状态:是指结构或构件达到最大设计能力或达到不适于继续承载的较大变形的极限状态。
《地下建筑结构》复习题一、填空题1.地下建筑分为两大类：一类是修建在土层中的地下建筑；另一类是修建在岩层中的地下建筑。
2.弹性地基梁可分为短梁，长梁，刚性梁等三大类。
3.初始地应力一般包括自重应力和构造应力场。
4.基坑支护结构通常可分为桩式维护体系和重力式维护体系两大类。
5.喷锚支护的主要作用是加固围岩。
6.直墙拱结构一般由拱圈竖直侧墙和底板组成组成。
7.按顶管管道内径大小可分为小口径，中口径和大口径三种。
8.土压力是土与挡土结构之间相互作用的结果，它与结构的变位有密切的关系关系。
9.变形缝的构造方式很多，主要有嵌缝式，贴附式，埋入式等三类。
10.为了满足使用要求，在衬砌内部尚需修建必要的梁，板，柱，墙体等内部结构。
11.地下建筑结构中不确定性因素主要体现在其周围的岩土压力，岩土体的假设，施工技术以及环境因素等。
12.桩（墙）式围护体系一般由买入深度、支撑（或锚杆）结构以及挡土墙等部分组成。
13.箱涵结构是重要的水工建筑物，它被广泛应用于水利，桥梁，道路的建设中。
14.箱涵结构多采用现场浇筑的钢筋混凝土结构。
15.荷载最不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。
16.为防止结构由于混凝收缩，温度和_沉降等引起破坏，沿结构纵向，每隔一定距离设置变形缝，变形缝的间距为30m左右。
17.地下建筑与地面建筑结构相比，在计算理论和_施工方法两方面都有许多不同之处。
18.按顶管管材可将顶管分为_钢管顶管、_混凝土顶管、_玻璃钢顶管及其他_复合材料顶管等。
19.穹顶直墙衬砌由宆顶，环梁，环墙及底板组成。
二、名词解释题1.地下建筑结构：修建在地层中的建筑物，一类是修建在土层中的地下建筑结构，另一类是修建在岩层中的地下建筑结构.2.重合墙：重合墙是把主体墙结构的垂直边墙重合在地下墙的内侧在外墙之间填充隔绝材料使之不传递剪力的结构形式。
3. 喷锚支护：：由喷混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网联合支护。
地下建筑结构复习1、填空题：1. 衬砌——与土层接触的永久性支护结构承重、维护作用2. 地下建筑荷载按其存在的状态，可以分为静荷载、动荷载和活荷载等三大、按使用特点可能出现情况：永久荷载、可变荷载、偶然荷载3.具体可靠度尺度有三种：可靠概率s p、失效概率f p、可靠度指标 。
4.变形缝的构造方式主要分三类：嵌缝式、贴附式、埋入式5.沉井一般由下列各部分组成：井壁（侧壁）、刃脚、内隔墙、封底和顶盖、底梁和框架。
沉箱：侧壁、隔墙、顶板、刃脚、吊桁、工作室顶板、内部充填混凝土、胸腔与止水壁等6.地下连续墙设计内容一般包括：槽壁稳定与槽幅设计、槽段划分、导墙设计、连续墙内力计算及配筋设计、连续墙接头设计等内容7.管片按位置不同有标准块、邻接块、封顶块三种8.衬砌截面类型和几何尺寸：隧道衬砌结构类型应根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求确定。
高速公路、一级公路、二级公路的隧道应采用复合式衬砌；汽车横通道、三级及三级以下公路隧道，在I、II、III级围岩条件下，除洞口段外可采用喷锚衬砌；隧道洞口段宜采用复合式衬砌或整体式衬砌。
2分9.直墙拱结构一般由拱圈、竖直侧墙、底板组成1分10.通常以30mpa作为软硬岩的分界指标1分11.洞门类型：端墙式、翼墙式、柱式洞门、台阶式洞门、环框式洞门3分简答题：1.简述地下建筑结构不确定性因素及其特点。
2.简述地下建筑结构可靠性分析的特点3.简述浅埋式矩形框架结构的计算原理，如何确定其计算简图？结构计算包括三方面：荷载计算、内力计算、截面设计。
在静荷载作用下地层中的闭合框架一般按弹性地基上的框架进行计算，弹性地基可按温克尔地基考虑，也可将地基视作弹性半无限平面。
在特殊荷载与其他荷载共同下，按弯矩及轴力对构件进行强度验算时，要考虑材料在动载作用下的强度提高，而按剪力和扭力对构件进行强度验算时，则材料的强度不提高。
4.基本建设修建防空地下室与修建单建式工事相比，有以下优越性：5.如遇到下列的情况，则更应优先考虑修建防空地下室：6.地下连续墙的优缺点。
第1章：绪论1.地下建筑结构的定义；2.隧道及其他地下工程面临的挑战：（1）长大隧道的设计、施工技术；通风防灾技术；（2）特殊地质地层的设计和施工技术；（3）非连续岩体的大变形和破坏分析；（4）大型跨江海桥梁基础、其他深水基础设计和施工问题；（5）隧道的超前地质预报问题；（6）固、液、气的耦合问题；（7）真正适合岩体力学的理论和分析方法；（8）隧道及地下工程的精细化试验及数值模拟技术；（9）新概念、新材料在隧道及地下工程中的应用；（10）IT技术（数字化技术）在隧道及地下工程中的应用3.城市地下工程面临的挑战：（1）理论研究集中在地下结构和地层的相互作用上；集中在地层损失上及其损伤机理上；（2）岩土力学本构理论与地层适用性研究；（3）开发观测方法，自动报警系统的研究；（4）加固地层的各种类型注浆法、冻结法和地下水位降低法等；（5）开发能够主动控制掌子面功能的隧道掘进机；（6）复杂环境下的设计和施工技术；（7）隧道前方障碍物的探测与排除。
4.地下建筑与地面建筑结构的区别：（1）计算理论、设计和施工方法（2）地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。
（3）地下建筑结构埋置于地下，其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上，而且约束着结构的移动和变形。
5.地下建筑与地面建筑结构计算理论上最主要差别：在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外，还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。
6.地下建筑工程（亦简称地下工程）的分类方法及具体分类按使用功能分类；按周围围岩介质分类；按断面形状分类；按埋置深度分类；按施工材料和断面构造型式分类；按重要程度、防护等级、抗震等级等分类；7.设计流程和内容。
第二章：地下建筑结构设计方法1.常用的地下建筑结构设计方法：1)力学分析法2)工程类比法3)新奥法思想与信息化设计法4)解析计算设计方法5)不连续面分析方法（把存在于裂隙岩体中的块体分为以下五种可能的类型）6)有限单元方法2.围岩、围岩压力的概念，围岩压力的确定。
3.Terzaghi岩体荷载计算方法作用在隧道顶部支护体上的岩体荷载高度H R(m)与隧道宽度B（m）和高Ht（m）及在埋深超过1.5（B+Ht）之间的关系。
4.岩体力学等级及其经验设计方法；5.工程岩体分类；6.简单介绍常用的地下建筑结构设计方法中的解析法和有限单元方法、不连续断面分析方法、NATM法及其适用性和特点等。
7.有限单元方法的分类、计算范围的确定、单元类型的选择。
8.地下建筑结构设计计算理论：土压力计算理论和岩石力学计算理论。
9.土压力的分类、计算，郎肯土压力理论、库伦土压力理论；10.岩石力学计算理论：1）围岩压力及分类2）非圆洞室等代圆法：在洞室围岩变形与破坏的简化分析中，常把直墙拱形，曲墙拱形等洞室形状假定为圆形的方法。
常用的几种等代圆法：①取断面外接圆半径；②取圆拱半径；③取大小半径和的1/2;④取洞室高度和跨度之和的1/4。
（前三种方法对于洞室工程中常用的高跨比在0.8~1.25的都适用，对于一些大跨、高边墙的洞室采用第四种方法计算）3）圆形洞室的线弹性应力和位移分析对于完整、均匀、坚硬的岩体，无论是分析围岩应力和位移，还是评定围岩的稳定性，采用弹性力学方法都是可以的。
对于成层的和节理发育的岩体，如果层理或节理等不连续面的间距和所研究的问题尺寸相比较小，则连续化假定和弹性力学方法也是适用的。
（1）无支护圆形洞室围岩的应力分析；（2）无支护圆形洞室围岩的位移分析；（3）有支护圆形洞室围岩的应力和位移分析；4）圆形洞室的弹塑性应力和位移分析（1）圆形洞室围岩塑性判据；（2）圆形洞室围岩弹塑性应力分析；第三章隧道衬砌结构计算补充内容：1.隧道工程设计：一、隧道在交通事业中的地位及发展（1）隧道的定义：狭义的定义：通常是指用作地下通道的工程建筑物。
广义的定义：1970年，OECD(世界经济合作与发展组织)隧道会议从技术方面给隧道定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其空洞内部净空断面在2m2以上者均为隧道。
二、隧道的分类及其作用（1）按用途分（这是隧道分类方法中最为常用的一种）：交通隧道；水工隧道；市政隧道；矿山隧道。
（2）按隧道长度分；（3）按断面面积分；（4）按隧道所处的地理位置分。
2.隧道勘察：隧道勘察的目的和隧道勘察的几个阶段。
3.隧道总体设计：3.1 隧道选址的基本原则：1、隧道长度最短；2、隧道两侧展线良好（出洞后利于线路的延伸衔接，利于路基施工）；3、工程地质、水文地质条件良好。
3.2 隧道的几何设计3.3 衬砌结构的类型3.4 衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。
衬砌内轮廓线，外轮廓线，实际开挖线的确定。
衬砌断面设计（内轮廓线，轴线和厚度）。
3.1 概述隧道结构是地下建筑结构的重要组成部分，它的结构形式可根据地层的类别、使用功能和施工水平等选择。
按结构形式的不同，隧道结构可分为：半衬砌结构；厚拱薄墙衬砌结构；直墙拱形衬砌结构；曲墙结构；复合衬砌结构；连拱隧道结构。
按断面形状分类：(1)圆形或椭圆形。
(2)直墙拱顶形。
(3)曲墙拱顶形。
(4)据洞室底板情况可分为平底式和仰拱式。
(5)其他形状，如短形、方形，虽转角处应力集中较大下仍被采用。
仰拱的概念：是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。
支护系统基本是超静定结构，因此设计和计算时多以超静定结构进行考虑，其中衬砌拱部结构以结构力学中无铰拱理论计算，墙部和仰拱结构以弹性地基梁理论计算。
3.2 隧道衬砌上的荷载与分类1.地下结构所承受的荷载，按其作用特点及其使用中可能出现的情况分为以下三类，即：主要荷载，附加荷载和特殊荷载，需要掌握各荷载的分类。
(1)主要荷载（长期及经常作用的荷载）：结构自重；回填土层重量；围岩压力；弹性抗力；地下水静水压力和使用荷载。
(2)附加荷载（非经常作用的荷载）：灌浆压力；落石荷载，温差应力与收缩应力和施工荷载。
(3)特殊荷载（是指偶然可能发生的荷载）：如地震力或战时发生的武器动荷载等。
2.普氏山压理论（普氏平衡供理论）的两个基本假定，和围岩压力的计算。
3.3 半衬砌结构的设计与计算半衬砌结构：一般指坑道开挖后，只在拱部构筑拱圈，而侧壁不构筑侧墙(或只砌筑构造墙) ，拱圈直接支承在坑道围岩侧壁上的结构。
这种结构适用于洞库跨度比较大的情况，一般修建在地层岩石比较坚硬、稳定、完整性较好的岩层中。
3.3.1 计算简图、基本结构及正则方程半衬砌结构内力计算可归结为一个弹性固定无铰拱的力学分析问题（结构力学超静定问题）。
简化模型：（具体阐述如何简化）一、结构体系简化 ——平面应变问题二、荷载简化 ——只包括垂直围岩压力和自重三、结构形状及支座简化3.3.2单位变位及荷载变位的计算3.3.3拱脚位移计算3.3.4拱圈截面内力3.4 曲墙式衬砌结构的设计与计算在衬砌结构承受较大的垂直方向和水平方向的围岩压力时，常常采用曲墙式衬砌形式。
它由拱圈﹑曲边墙和地板组成，有向上的底部压力时设仰拱。
曲墙式衬砌常用于Ι ～ Ⅲ类围岩中。
3.4.1 计算图式：抗力分布规律按结构变形特征的假定；3.4.2 主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力3.4.3 最大抗力的计算3.5 直墙式衬砌的设计与计算；直墙拱结构：指拱圈和侧墙作为承重构件的地下结构；构成：拱圈、侧墙和底板；3.5.1 直墙式衬砌计算原理⑴ 拱圈按弹性无铰供计算，边墙按弹性地基上的直梁计算，并考虑边墙与拱圈之间的相互影响；⑵ 变墙支承拱圈并承受围岩压力；⑶ 拱脚区段的弹性抗力假定为二次抛物线分布；⑷ Winkler 假定成立，即 ；⑸ 拱脚位移考虑墙顶变位的影响。
3.5.2 边墙的计算 ——弹性地基上的直梁；⑴ 直边墙计算分类：● 刚性梁： ； ● 短梁： ； ● 长梁 。
⑵ 边墙为短梁的计算；⑶ 长边墙计算；⑷ 边墙为刚性梁。
3.6 衬砌截面强度验算；1、在算出结构内力之后进行强度检算目前我国公路隧道设计规范规定，隧道衬砌和明洞按破坏阶段检算构件截面强度。
2、根据混凝土和石砌材料的极限强度，计算出偏心受压构件的极限承载能力，与构件实际内力相比较，计算截面的抗压（或抗拉）强度安全系数K 。
检查是否满足规范所要求的数值，即：3、抗裂要求：4、地基容许承载力：i i k σδ=1h α≤1 2.75h α<< 2.75h α≥第四章锚喷支护（Shotcrete and Bolting）：是采用喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土、锚杆喷射混凝土或锚杆钢筋网喷射混凝土等在毛洞开挖后及时地对地层进行加固的结构。
4.1 概述1、锚喷支护与传统支护的区别；2、锚喷支护的特点4.2 地下洞室破坏类型与机理1、局部落石破坏，防治措施：以锚杆为主的锚喷支护。
（锚杆悬吊机理）。
2、层状岩体的拉断破坏和折曲破坏，防治措施：以锚杆为主的锚喷支护。
（锚杆的组合梁机理）。
破坏形式：沿层面张裂、折断塌落、弯曲内鼓。
3、剪切破坏：防治措施：多种支护方法组合的综合支护，如：格栅模喷法加锚杆或锚索支护、二次衬砌等。
根据围岩应力侧压系数确定剪切破坏位置。
4、岩爆破坏：岩体内储存的弹性应变能突然释放，围岩产生剧烈的脆性断裂，将岩块喷射出来，并伴有强烈震动、气浪、声响。
岩爆条件：高地应力（接近强度）、高储能体（完整、脆性）、附加荷载触发。
5、潮解膨胀破坏。
4.3 围岩局部失稳分析方法1、围岩稳定：在一定时间内，在一定的地质力和工程力作用下岩体不产生破坏和失稳。
2、影响围岩稳定的因素：岩性、岩体结构、地质构造、构造应力、地下水等因素有关。
3、围岩稳定性分析方法：围岩稳定分类法；工程地质类比法；岩体结构分析法；数学力学计算分析法；模拟试验法4、围岩局部失稳的分析步骤：（1）不稳定块体的几何分析；（2）失稳方式的运动学分析；（3）稳定系数的计算分析；（4）不稳定块体的加固计算和锚喷支护强度计算。
4.4 锚喷支护设计理论分析法设计（考计算题）。
