地下建筑结构考试答案
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地下建筑结构考试答案 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
地下建筑结构试题卷参考答案及评分标准
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考试科目:地下建筑结构考试方式:开卷试卷类型:
系部:建工系专业班级:土木工程1102 1103班学期:2014-2015学年第一学期
一、问答题
1.简述地下建筑结构的概念及其形式10s
概念:地下建筑结构,即埋置于地层内部的结构,通常包括在地下开挖的各种隧
道与洞室。 2s
地下结构断面形式:
矩形;梯形;多边形;直墙拱形;曲墙拱形,扁圆形;圆形 2s 土层地下建筑结构:
浅埋式结构:附建式结构:沉井(沉箱)结构:地下连续墙结构:
盾构结构:沉管结构:其他结构如顶管结构和箱涵结构 2s
岩石地下建筑结构:
(一) 拱形结构:
1.贴壁式拱形结构。
半衬砌结构;厚拱薄墙衬砌结构;直墙拱形衬砌结构;曲墙拱形衬砌结构
2.离壁式拱形衬砌结构 2s
(二)喷锚支护; (三)穹顶结构
(四)连拱衬砌结构; (五)复合衬砌结构 2s
2.简述衬砌的结构形式、特点及适用条件12s
1).就地灌注整体式混凝土衬砌 1s
适用于矿山法施工,日围岩可以在短时间内稳定,也通用于采用明挖法施工的衬砌形式。衬砌的表面整齐美观,进度快.质量容易控制。模筑衬砌包括砖石衬砌、片石混凝土衬砌、钢筋混凝土和整体的混凝土衬砌。 2s
2). 锚喷支护 1s
常用于矿山法施工,它可以在坑道开挖后及时施设.因此.能有效地限制洞周位移保护作业人员的安全,避免局部产生过大的变形。由于其为柔性结构,能有效地利用围岩的自承能力维持洞室稳定,其受力性能由于整体式衬砌。 2s
3). 预制拼装衬砌 1s
拼装衬砌由预制构件在现场拼装而成,一般为圆形,主要用于盾构法〔TBM )施工的隧道。其支护特点有坚实稳固、作用快。 2s
4). 复合式衬砌 1s
复合式衬砌山两种以下不同构筑类型的结构所组成,通常用于山岭隧道新奥法施工的隧道)或城市地铁道暗挖法施工的区间隧道。 2s 3.试述沉井的构造及各部位的作用8s
井壁: 承受在下沉过程中各种最不利荷载组合(水土压力)所产生的内力。同时有足够的重量,使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。 2s 刃脚: 主要功用是减少下沉阻力。 1s 内隔墙: 增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径。 2s 封底及顶盖: 防止地下水渗入井内有集水井内。 1s 底梁和框架: 在比较大型的沉井中,如由于使用要求,不能设置内隔墙,则可在沉井底部增设底梁,并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。2s
4.盾构法施工的优缺点及适用范围12s
1. 盾构法施工的优点:
1)场地作业少,隐蔽性好,因噪音、振动引起的环境影响小;
2)隧道施工的费用和技术难度基本不受覆土深浅的影响,适宜于建造覆土深的隧道;
3)穿越河底或海底时,隧道施工不影响航道,也完全不受气候的影响;
4)穿越地面建筑群和地下管线密集区时,周围可不受施工影响;
5)自动化程度高、劳动强度低、施工速度较快。 5*1s
2. 盾构法施工的缺点:
1)施工设备费用较高;
2)覆土较浅时,地表沉降较难控制;
3)用于施工小曲率半径隧道时,掘进较困难。 3*1s
3. 盾构法施工的适用范围
适用于各类软土地层和软岩、硬岩地层的隧道掘进,尤其适用于城市地下隧道工程。 2s 包括:水底公路隧道;地铁区间隧道;排水污水隧道;引水隧道;公用管线隧道。 2s
5.说明沉管施工的步骤8s
先在隧址以外建造临时干坞,在干坞内制作钢筋混凝土的隧道管段(道路隧道用的管段每节长60~140m。 2s 两端用临时封墙封闭。 1s 向临时干坞内灌水,使管段逐节浮出水面,并用拖轮拖运到指定位置。 1s 于设计隧位处预先挖好一个水底沟槽。 1s
待管段定位就绪后,向管段里灌水压载,使之下沉。 1s 沉设完毕的管段在水下联接起来。 1s 进行基础处理,经覆土回填后,便筑成了隧道。 1s
6.简述梁板式结构的设计计算中,顶板、侧墙承受哪些荷载 8s
顶板荷载:
(1)核爆炸冲击波超压所产生的动载 1s
(2)顶板以上的静荷载,包括设备夹层、房屋底层地坪和覆土层重以及战时不迁动固定设备等。 1s (3)顶板自重 1s
侧墙荷载:
压缩波所形成的水平动载 1s
顶板传来的动载与静载 1s
上部地面建筑自重 1s
侧墙自重 1s
土压力及水压力 1s
7.简述附件式地下结构与单建式工事相比,具有哪些优越性,缺点又有哪些8s
优点:
节省建设用地 1s
便于平战结合 1s
人员和设备容易在战时迅速转入地下 1s
增强上层建筑的抗震能力,在地震时附建式地下结构尚可作为避震室只用1s
上层建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮弹有一定的防护作用 1s
造价较低 1s
便于施工管理,采用新技术,保证工程质量,同时也便于维护 1s
缺点:上层建筑遭到破坏时容易造成出入口堵塞,引起火灾等 1s
二、论述题
1.库仑土压力的基本假定及其其一般土压力公式10s
库仑理论的基本假定:
1)挡土墙墙后土体为均质各向同性的无黏性土; 1s
2)挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力时,土体形成滑动楔体,滑裂面为
通过墙踵的平面; 2s
3)假定滑动土体为一刚体,在滑裂面BC 和墙背AB 上的切向力分别满足极限平衡
条件; 2s
其一般土压力公式:
当土体滑动楔体处于极限平衡状态,应用静力平衡条件,不难得到作用于挡土墙
上的主动土压力Pa ,和被动土压力Pp ,的计算式为:
(1).
式中W ——滑楔自重。 2s (2). 2a 12a P h K γ= 212
P p P h K γ= 式中:Y-一一土体的重量;
h —挡土墙的高度;
ka 库仑主动土压力系数