第14讲 第二章 工程构造八新版.docx

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第14讲第二章工程构造八新版

3．涵洞的基础

涵洞的基础一般采用浅基防护办法，即不允许水流冲刷，只考虑天然地基的承载力。

除石拱涵外，一般将涵洞的基础埋在允许承压应力为200kh以上的天然地基上。

（1）洞身基础。

1）圆管涵基础。

圆管涵基础根据土壤性质、地下水位及冰冻深度等情况，设计为有基及无基两种。

有基涵洞采用混凝土管座。

出入口端墙、翼墙及出入口管节一般都为有基。

有下列情况之一者，不得采用无基：

*岩石地基外，洞顶填土高度超过5m；

*最大流量时，涵前积水深度超过2．5m者；

*经常有水的河沟；

*沼泽地区；

*沟底纵坡大于5％。

2）拱涵基础

拱涵基础有整体基础与非整体基础两种。

①整体式基础适用于小孔径涵洞；

②非整体式基础适用于涵洞孔径在2m以上，地基土壤的允许承载力在300kPa及以上、压缩性小的良好土壤（包括密实中砂、粗砂、砾石、坚硬状态的粘土、坚硬砂粘土等）。

不能满足要求时，可采用整体式基础，以便分布压力，也可加深基础或采用桩基。

3）盖板涵基础。

盖板涵基础一般都采用整体式基础，当基岩表面接近于涵洞流水槽面标高时，孔径等于或大于2m的盖板涵，可采用分离式基础。

（2）洞口建筑基础

为防止洞口基底被水淘空而引起涵洞毁坏，进出口应设置洞口铺砌以加固，并在铺砌层末端设置浆砌片石截水墙（垂裙）来保护铺砌部分。

4．沉降缝

沉降缝端面应整齐、方正，不得交错。

沉降缝应以有弹性和不透水的材料填塞，并应紧密填实。

5．附属工程

涵洞的附属工程包括：

锥体护坡、河床铺砌、路基边坡铺砌及人工水道等。

第四节地下工程

一、地下工程的分类

（一）按地下工程的用途分类（略）

（二）按地下工程的存在环境及建造方式分类

1．岩石中的地下工程

1、现代城市在岩石中建设的各种地下工程；

2、开发地下矿藏、石油而形成的废旧矿井加以改造利用而形成的地下工程；

3、利用和改造天然溶洞形成的地下工程；

2．土中地下工程

1、单建式地下工程，是指地下工程独立建在土中，在地面以上没有其他建筑物

2、附建式地下工程，是指各种建筑物的地下室部分。

（三）按地下工程的开发深度分类

地下工程按开发深度分为三类，即浅层地下工程、中层地下工程和深层地下工程。

浅层地下工程

地表至-10m深度空间

主要用于商业、文娱和部分业务空间；

中层地下工程

—l0m至—30m深度空间

主要用于地下交通、地下污水处理场及城市水、电、气、通讯等公用设施；

深层地下工程

—30m以下建设的地下工程

可以建设高速地下交通轨道，危险品仓库、冷库、油库等地下工程。

2006题、地下危险品仓库及冷库一般应布置在（c）

A.距地表-10米的深度空间

B.–10～-30米的深度空间

C.-30米以下的深度空间

D.-50米以下的深度空间

二、地下工程的主要特点（课外内容）

1．地下工程建设的无限性与制约性

2．地下工程建设的层次性与不可逆性

3．地下工程的致密性与稳定性

三、地下交通工程

（一）地下铁路

凡以电能为动力，采用轮轨运行方式的交通系统，旅行速度大于30km／h，单向客运能力超过1万人次／h，这样的交通系统即为城市快速轨道交通系统。

它主要由地面铁路、高架铁路和地下铁路组成。

地下铁路的优点：

速度快，运送能力大，安全，交通组织简单。

缺点：

施工困难，工期长，造价高。

王双增讲解zxgcs@

1．地下铁路建设的前提条件分析

真正制约地下铁路建设的因素是经济性问题。

城市地下铁路建设必须考虑以下三点：

（1）城市人口。

按资料统计分析，城市人口100万，应作为城市地铁建设的宏观前提。

（2）城市交通流量。

按城市人口多少只能是一种宏观前提，只能是在采取增加车辆或拓宽道路等措施后仍无法满足客流量的增长时，才有必要考虑建设地铁。

（3）城市地面、上部空间进行地铁建设的可能性。

我国的地面、上部空间并未充分开发，地面存在很大的改造调整余地。

2．地下铁路路网的基本类型及其布置原则

（1）地下铁路路网的基本类型。

1）单线式。

仅在客运最繁忙的地段重点地修一、二条线路。

2）单环式。

在客流量集中的道路下面设置地铁线路，并闭合成环，便于车辆运行，减少折返设备。

王双增讲解zxgcs@

3）多线式。

城市具有几条方向各异或客流量大的街道，可设置多线式线路网，这几条线路往往在市中心区交汇，这样，便于乘客自一条线路换乘另一条线路，也有利于线路的延长扩建。

4）蛛网式。

该路网由多条辐射状线路与环形线路组合，其运送能力很大，可减少旅客的换乘次数，又能避免客流集中堵塞，减轻像多线式存在的市中区换乘的负担。

5）棋盘式。

地铁线路沿城市棋盘式的道路系统建设而成，线路网密度大，客流量分散，但乘客换乘次数增多，增加了车站设备的复杂性。

2009考题

16．具有相同运送能力而使旅客换乘次数最少的地铁路网布置方式是（）。

A．单环式

B．多线式

C．棋盘式

D．蛛网式

分析：

地下铁路路网的基本类型。

1）单线式。

仅在客运最繁忙的地段重点地修一、二条线路。

2）单环式。

在客流量集中的道路下面设置地铁线路，并闭合成环，便于车辆运行，减少折返设备。

3）多线式。

城市具有几条方向各异或客流量大的街道，可设置多线式线路网，这几条线路往往在市中心区交汇，这样，便于乘客自一条线路换乘另一条线路，也有利于线路的延长扩建。

4）蛛网式。

该路网由多条辐射状线路与环形线路组合，其运送能力很大，可减少旅客的换乘次数，又能避免客流集中堵塞，减轻像多线式存在的市中区换乘的负担。

5）棋盘式。

地铁线路沿城市棋盘式的道路系统建设而成，线路网密度大，客流量分散，但乘客换乘次数增多，增加了车站设备的复杂性。

（2）地下铁路网布置的基本原则。

1）基本走向要满足城市交通的需要。

2）要充分利用城市现有道路网。

3）必须考虑城市的发展远景。

4）应考虑技术水平和施工能力。

（二）地下公路

1．地下公路的形式

（1）地下越江（海）公路。

（2）地下立交公路。

当公路与铁路相交时，或两条公路交叉又都需具较快速度、大容量交通特定点时，需要考虑利用地下立交公路来解决。

地下立交公路一般距离短，在我国较为常见。

<3）地下快速公路。

（4）半地下公路。

该种公路有两种结构形式，即堑壕构造和U形构造。

2．地下公路的线路与断面特点

地下公路与普通道路一样，根据公路规范设计。

地下公路隧道的纵坡通常应不小于0.3%，并不大于3％。

地下公路隧道净空，是指隧道衬砌内廓线所包围的空间，它包括公路的建筑限界、通风及其他需要的断面积。

建筑限界是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。

地下公路的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度以及车道，人行道的净高。

公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界之外，还包括通过管道、照明、防灾、监控、运行管理等附属设备所需的空间，以及富裕量和施工允许误差等。

公路隧道净空断面的形状，即为衬砌的内轮廓形状，其形状的确定，应使衬砌受力合理、围岩稳定。

在浅埋和深埋公路隧道中，多采用矩形或近椭圆形断面。

2007年考题

64．公路隧道的建筑限界包括（A,C,D）。

A．车道、人行道所占宽度

B．管道、照明、防灾等设备所占空间

C．车道、人行道的净高

D．路肩、路缘带所占宽度

E．监控、运行管理等设备所占空间

2008考题

64．地下公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界外，还应包括（AB）。

A．管道所占空间

B．监控设备所占空间

C．车道所占空间

D．人行道所占空间

E．路缘带所占空间

（三）地下停车场

1，地下停车场按设置形态、利用方法、设置场所等有各种分类

（1）公路式地下停车场。

设置于公路下方。

（2）公园式地下停车场。

（3）广场式地下停车场。

（4）建筑物地下室式停车场。

2，汽车停车场的构造基准

停车场的构造基准是设计的基础尺寸，包括车道宽度、梁下有效高度、弯曲度的回转半径、斜道坡度等。

王双增讲解zxgcs@

（1）车道宽度。

双向行驶的汽车道宽度应大于5．5m，单向行驶车道可采用3．5m以上。

（2）梁下有效高度。

指梁底至路面的高度，在车道位置要求不低于2．3m，在停车位置应不低于2．1m。

（3）弯曲段回转半径。

为使汽车在弯道顺利行驶，单向行驶的车道有效宽度应在又5m以上，双向行驶在5．5m以上进行设计。

（4）斜道坡度。

斜道的纵坡，一般规定在17％以下。

如出入口直接相连时，应尽可能采取缓坡。

2007年考题10．按照地下停车场构造基准要求，车道位置在梁下的有效高度不应低于（C）。

A．2.1m

B．2.2m

C．2.3m

D．2.0m

2006题、为使汽车在弯道内顺利行驶，地下停车场单向行驶车道的弯曲段圆转半径有效宽度应（b）。

A.大于3.0米

B.大于3.5米

C.大于5.0米

D.大于5.5米

四、地下市政管线工程

（一）市政管线工程的分类

市政管线工程一般应包括供水、能源供应、通讯和废弃物的排除等四大系统。

市政管线工程按性能与用途、敷设方式、管线覆土深度和输送方式的不同分为若干类型。

一般以管线覆土深度超过1．5m作为划分深埋和浅埋的分界线。

各种输送管道，按承压情况可分为：

压力管道，重力流管道。

（二）市政管线工程的布置方式与布置原则

设计地下工程管网，要综合考虑到远景规划期的发展。

工程管网的线路要取直，并尽可能平行建筑红线安排。

城市工程管网基本上是沿着街道和道路布置，为此，在道路的横断面中必须考虑有敷设地下管网的地方。

一些常规做法是：

王双增讲解zxgcs@

建筑线与红线之间的地带，

用于敷设电缆；

人行道

用于敷设热力管网或通行式综合管道；

分车带

用于敷设自来水、污水、煤气管及照明电缆；

街道宽度超过60m时，自来水和污水管道都应设在街道内两侧；

2008考题10．关于管线工程的布置，正确的做法是（B）。

A．建筑线与红线之间的地带，用于敷设热力管网

B．建筑线与红线之间的地带，用于敷设电缆

C．街道宽度超过60m时，自来水管应设在街道中央

D．人行道用于敷设通信电缆

2009考题

65．市政管线布置，一般选择在分车带敷设（BCE）。

A．电力电缆

B．自来水管道

C．污水管道

D．热力管道

E．煤气管道

分析：

市政管线工程的布置方式与布置原则

设计地下工程管网，要综合考虑到远景规划期的发展。

工程管网的线路要取直，并尽可能平行建筑红线安排。

城市工程管网基本上是沿着街道和道路布置，为此，在道路的横断面中必须考虑有敷设地下管网的地方。

一些常规做法是：

王双增讲解zxgcs@

建筑线与红线之间的地带，

用于敷设电缆；

人行道

用于敷设热力管网或通行式综合管道；

分车带

用于敷设自来水、污水、煤气管及照明电缆；

街道宽度超过60m时，自来水和污水管道都应设在街道内两侧；

五、地下工业工程

（一）地下工业工程分类

1．地下轻工业与机械工业工程

由于地下空间的封闭性和热稳定性及其防震、防磁等性能，特别有利于某些轻工业、手工业、精密性生产等工业的生产。

2，地下能源工业工程

对于能源开发和合理利用及贮能、节能潜力巨大。

3，地下食品工业工程

由于地下温度稳定，在此自然低温下冷藏，保鲜效果好，消耗能源少，经济效益显著。

4．地下电力工业工程

利用地下空间建设地下发电站、变电站等，

（二）地下工业工程的布置

1．遵循厂房工艺流程的基本要求

合理的工艺流程要求做到短、顺、不交叉、不逆行。

因此，从保证生产的合理和提高生产效率出发，要求安排好各主体厂房，各主要通道在相互位置和高程上的关系，使这一关系适应工艺流程的要求，并经过洞口，把地下部分的生产与地面上联系起来。

这种布置方式与现场的地形、地质等具体结合起来，就基本上确定了地下厂房的总体布置方案。

2．满足要求的交通运输条件

在运输工具确定以后，可根据运输量和装货后的车辆宽度确定运输通道的宽度。

通道可根据需要区分为主要的和次要的，单行的和双行的。

主通道一般布置在厂房的中部，也可以根据工艺流程布置在车间的一侧或两侧。

要注意通道所占的面积与车间的总建筑面积保持适当的比例，比例过高是不经济的。

3．根据生产特点进行合理分区

地下工业厂房的布置，还必须按生产特点进行分区布置。

生产上的特殊问题和要求，都应在总体布置中加以解决，否则可能造成生产上的混乱和互相干扰，还会影响生产人员的安全。

对于这些问题，应按生产特点和使用要求分区布置，即用建筑设计中常用的功能分区方法加以解决。

六、地下公共建筑工程

（一）地下公共建筑工程的种类

1．城市地下商业建筑工程

一般包括地下商业街、地下商场、地下餐厅等，最典型的是地下商业街。

2．城市地下行政办公建筑工程

现代城市的很多超高层办公建筑的地下部分，也是地面办公部分的延伸

3．城市地下文教与展览建筑工程

主要指建设在地下的图书馆、博物馆、纪念馆、科技馆、展览馆及建在地下的各类教育院校和科学研究勘测设计机构等。

4．城市地下文娱与体育建筑

主要指地下影剧院、音乐厅、舞厅、俱乐部、游乐场,体育馆、游泳池、体育训练基地等。

（二）城市地下综合体

在我国应优先发展以下几种类型的地下综合体。

（1）道路交叉口型

即在城市中心区路面交通繁忙的道路交叉口地带，以解决人行过街交通为主，建设中小型初级的地下综合体。

同时，应适当考虑城市的发展与未来地下网络体系连接的可能

（2）车站型

我国部分城市正在规划和建设地铁、结合少量重点地铁车站的建设，把部分商业、贮存、人行过街交通道、市政管线工程，以及灾害时的人员疏散、掩蔽等功能结合起来，并与地面的改造相结合，进行整体规划与设计，实施联合开发。

这是一条提高地下交通系统整体效益，探索中国城市现代化改造的有效途径。

（3）站前广场型

即在大城市的大型交通枢纽地带，结合该区域的改造、更新，进行整体设计、联合开发建设的大中型地下综合体。

（4）副都心型

为了达到大城市中心职能疏解的目的，往往需在城市的部分重点地区新建一些反磁力中心（亦称分中心、副都心）

（5）中心广场型

许多城市在整顿城市空间的同时，充分利用地下空间资源，建设大型地下综合体，以补充地面功能的单一化，保护广场周围的传统风貌

七、地下人防工程

人防工程是一个战时能生活、能生产、能疏散自成体系的综合性工程.

通常有六类：

通信指挥工程，医疗救护工程，防空专业队工程，人员掩蔽工程，物质保障工程，干道工程。

1．指挥工程

人防指挥工程的建设应注意如下问题：

（1）内部功能和组成应当完备。

（2）内部布置应当紧凑。

应以指挥室为中心，合理进行功能分区。

（3）具备长时间坚持运转的能力。

2．人员掩蔽工程

人员掩蔽工程分为人员掩蔽所和专业队掩蔽所两大类。

人员掩蔽所是为普通居民掩蔽用的，专业队掩蔽所包括医疗救护、工程抢险、消防、运输、防化、治安等多种。

3．医疗救护工程

人防医疗救护设施宜分为三级：

救护站、急救医院和中心医院。

八、地下贮库工程

（一）地下贮库工程的类型

按照用途与专业可分为国家储备库、城市民用库、运输转运库等。

（二）城市地下贮库工程的布局与要求

1．城市地下贮库工程的布局:

城市地下贮库的布局，应处理好贮库与交通、贮库与居住区、工业区的关系。

（1）贮库布置与交通的关系。

①贮库最好布置在居住用地之外，离车站不远，以便把铁路支线引至贮库所在地。

②对小城市的贮库布置，起决定作用的是对外运输设备（如车站、码头）的位置；

③大城市除了要考虑对外交通外，还要考虑市内供应线的长短问题。

④大库区以及批发和燃料总库，必须要考虑铁路运输。

⑤贮库不应直接沿铁路干线两侧布置，尤其是地下部分，最好布置在生活居住区的边缘地带，同铁路干线有一定的距离。

（2）贮库的分布与居住区、工业区的关系。

①一般危险品贮库应布置在离城10km以外；

②一般食品库布置的基本要求是：

应布置在城市交通干道上，不要在居住区内设置；地下贮库洞口（或出入口）的周围，不能设置对环境有污染的各种贮库；性质类似的食品贮库，尽量集中布置在一起；冷库的设备多、容积大，需要铁路运输，一般多设在郊区或码头附近。

2．城市地下贮库工程布局的基本要求

地下贮库的建设应遵循如下技术要求：

（1）地下贮库应设置在地质条件较好的地区；

（2）靠近市中心的一般性地下贮库，出入口的设置，除满足货物的进出方便外，在建筑形式上应与周围环境相协调；

（3）布置在郊区的大型贮能库、军事用地下贮存库等，应注意对洞口的隐蔽性，多布置一些绿化用地；

（4）与城市无多大关系的转运贮库，应布置在城市的下游，以免干扰城市居民的生活；

（5）由于水运是一种最经济的运输方式，因此有条件的城市，应沿江河多布置一些贮库，但应保证堤岸的工程稳定性。

2006题、地下储库的建设，从技术和经济角度应考虑的主要因素包括（b.d.e）

A地形条件

B出入口建筑形式

C所在区域的气候条件

D地质条件

E与流经区域江河的距离