1常用地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論

自20世紀(jì)末，全球各地區(qū)均記載了強(qiáng)震對(duì)地下結(jié)構(gòu)所造成的破壞，隨后關(guān)于地下結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)研究進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展期。我國(guó)許多相關(guān)行業(yè)都曾推出關(guān)于結(jié)構(gòu)抗震的行業(yè)規(guī)范。然而，最開始的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范理論并不成熟，抗震設(shè)計(jì)方面的規(guī)定只是單純地套用地上結(jié)構(gòu)所受地震時(shí)的加速度反應(yīng)公式，或者僅僅對(duì)圍巖水土壓力進(jìn)行一定程度的放大，計(jì)算結(jié)構(gòu)較實(shí)際情況有很大誤差。針對(duì)各相關(guān)行業(yè)中抗震設(shè)計(jì)理論方法，大概可以總結(jié)為擬靜力法、反應(yīng)位移法、反應(yīng)加速度法、時(shí)程分析法等幾種。例如，在給排水工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50032—2003）[1]針對(duì)地下水池結(jié)構(gòu)，提出應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)施加動(dòng)土壓力、動(dòng)水壓力、自重慣性力作用，然而該計(jì)算方法是從振型分解反應(yīng)譜演變而來，計(jì)算時(shí)僅考慮對(duì)靜水土壓力考慮一定程度的增大，并未詳細(xì)解釋該計(jì)算理論。自20世紀(jì)90年代以來，日本經(jīng)歷了數(shù)次強(qiáng)震影響，地下結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，大型軌道交通車站、城市給排水網(wǎng)絡(luò)均有不同程度的破壞，這迫使日本地下結(jié)構(gòu)抗震方面的研究有了較大理論突破。2009年的日本下水道抗震工法指南中羅列了一系列抗震設(shè)計(jì)方法[11]，并分別給出了適用范圍，這些計(jì)算方法考慮了土與圍巖在地震時(shí)的相互反應(yīng)，甚至一定程度上考慮了地震時(shí)水的劇烈晃動(dòng)效應(yīng)影響。1.1擬靜力法?？紤]結(jié)構(gòu)在地震作用下受到自重慣性力、動(dòng)水壓力、動(dòng)土壓力，并采用相應(yīng)的計(jì)算理論分別求出各部分受力，進(jìn)而得出地震荷載組合值（見圖1）。1.2反應(yīng)位移法?？紤]在地震時(shí)地下結(jié)構(gòu)的變形受周圍地層變形的控制，地層變形的一部分傳遞給結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變、應(yīng)力和內(nèi)力，如圖2所示。在此基礎(chǔ)上，再分析有內(nèi)水工況下水池的動(dòng)力響應(yīng)，而內(nèi)水的地震動(dòng)力響應(yīng)較為復(fù)雜，而比較簡(jiǎn)單的處理方式仍然是采用靜力模擬的方式來分析水壓力，即考慮動(dòng)水荷載與地震荷載的最不利組合。1.3反應(yīng)加速度法。當(dāng)采用有限元方法分析結(jié)構(gòu)受力時(shí)，可針對(duì)土層與結(jié)構(gòu)在發(fā)生最大位移時(shí)，通過對(duì)模型施加反應(yīng)加速度，再分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。該方法可參見《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50909—2014）（見圖3）。1.4時(shí)程分析法。當(dāng)結(jié)構(gòu)、土層復(fù)雜，抗震要求較高時(shí)，可采用時(shí)程分析法具體分析，即通過有限元模型建模，并輸入地震波，分析模型在輸入的地震波工況下的動(dòng)力響應(yīng)。2018年頒布的《地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51336—2018）[9]在一系列抗震設(shè)計(jì)規(guī)范基礎(chǔ)上做了較全面的補(bǔ)充和完善，幾乎囊括了地下污水處理廠可能會(huì)涉及的各種結(jié)構(gòu)類型。然而地下水池與傳統(tǒng)的不帶水結(jié)構(gòu)形式仍有很大差異。

2地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面存在的問題

2.1地下污水處理廠池壁抗震受力計(jì)算。在分析水池池壁的抗震承載力時(shí)，地震作用力的取值存在一定爭(zhēng)議。從工程設(shè)計(jì)的角度來說，水池結(jié)構(gòu)應(yīng)該遵循《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50032—2003）[1]，然而水池通常隸屬于市政工程，而同屬于市政工程的軌道交通結(jié)構(gòu)則遵循的是《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50909—2014）[8]。這兩本規(guī)范所規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)理論和方法截然不同，目前各行業(yè)的抗震設(shè)計(jì)理論各有其特點(diǎn)和適用性，見表1。2.2水池中水的地震作用分析。水池結(jié)構(gòu)與其他地下結(jié)構(gòu)最大的不同點(diǎn)就是內(nèi)部水的作用。地震工況下，水一方面受到地震力的作用，產(chǎn)生慣性力、晃動(dòng)力等效應(yīng)；另一方面，水的晃動(dòng)進(jìn)一步對(duì)水池中其他構(gòu)筑物產(chǎn)生二次作用疊加，形成復(fù)雜的受力體系。在核動(dòng)力工程中，白文婷等人分析了流固耦合對(duì)矩形水池的地震反應(yīng)譜的影響，認(rèn)為單向水池池壁在長(zhǎng)邊跨中處流固耦合效應(yīng)明顯，而在其他部位反應(yīng)譜放大不明顯[10]。然而在復(fù)雜水處理構(gòu)筑物中，考慮到結(jié)構(gòu)需要首先滿足工藝要求，難以完全避免不規(guī)則或局部薄弱點(diǎn)的出現(xiàn)，此時(shí)應(yīng)盡可能合理布置池壁和框架，避免較大流固耦合效應(yīng)的不利作用。2.3地下污水廠的抗震構(gòu)造措施研究。由于水池屬于一種工業(yè)構(gòu)筑物，設(shè)計(jì)時(shí)需要優(yōu)先考慮使用功能，而不是結(jié)構(gòu)最大的規(guī)則性和合理性，因此合理設(shè)置抗震措施、規(guī)避嚴(yán)重影響其抗震性能的布置形式，成為工程設(shè)計(jì)人員需要研究的方向。然而由于水池結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度方面通常具有一定的安全余量，其抗震性能和良好的抗震構(gòu)造措施布置尚未得到足夠重視，設(shè)計(jì)中仍然存在很大的隨意性，這給水池的抗震性能帶來了一定的安全隱患。2.4地下結(jié)構(gòu)設(shè)縫形式對(duì)抗震設(shè)計(jì)的影響。大型的水處理構(gòu)筑物長(zhǎng)度方面遠(yuǎn)超《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2010）規(guī)定的可不設(shè)縫的間距，因此大型水池尤其是大型地下污水處理廠、調(diào)蓄池等構(gòu)筑物很難避免結(jié)構(gòu)變形縫的設(shè)置。然而與地上結(jié)構(gòu)設(shè)置的抗震縫不同，地下結(jié)構(gòu)無法設(shè)置留有一定間距的抗震縫，而必須以“引發(fā)縫”“完全縫”的形式布置，且中間需要埋設(shè)中埋式或外貼式止水帶，從而滿足防水要求。然而如此緊貼在一起的結(jié)構(gòu)設(shè)縫形式盡管可以滿足溫度作用下的變形效應(yīng)，卻在抗震工況下形成一個(gè)復(fù)雜的受力點(diǎn)，若將縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)看成獨(dú)立部分，則在地震作用下，理論上兩側(cè)結(jié)構(gòu)在變形縫處可能發(fā)生碰撞破壞。

3地下水池抗震特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地下水池通常存在于大型地下污水廠、城市雨污水泵站、調(diào)蓄池等工程中。根據(jù)整個(gè)地下水池埋設(shè)深度，還可以分為半地下結(jié)構(gòu)、全地下結(jié)構(gòu)；若根據(jù)水池頂部是否加蓋，可以分為有蓋水池和無蓋水池。一般情況下，依據(jù)《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS138：2002），池壁需要在靜水壓力、靜外水土壓力下達(dá)到正常使用極限狀態(tài)工況下的裂縫控制要求，因此池壁結(jié)構(gòu)比同規(guī)模的建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻有更大的抗側(cè)剛度，且整個(gè)構(gòu)筑物通常為一種扁平式結(jié)構(gòu)，整體性也比較好，所以通常情況下，水池具有良好的抗震性能。然而作為一種地下結(jié)構(gòu)，水池外池壁受到土層位移影響，借鑒反應(yīng)位移法的概念，水池在其高度范圍內(nèi)存在差異土層約束位移影響，進(jìn)而使外部結(jié)構(gòu)受到外力產(chǎn)生彎矩，而這種差異變形影響有必要進(jìn)行分析和研究的。對(duì)于以池壁為主的水池結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能受到很多方面的影響，影響較大的是結(jié)構(gòu)的整體性。3.1水池整體剛度強(qiáng)弱。對(duì)于地下水池，水池頂部一般設(shè)鋼筋混凝土現(xiàn)澆蓋板。有現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋板的水池，整體水平剛度較大，整體分析時(shí)，無論水池是否完全埋置于土層中，其上下表面的側(cè)向力差異均較小，或者說其側(cè)向反應(yīng)位移差較小。通過有限元分析發(fā)現(xiàn)，一個(gè)10m左右水平跨度的水池結(jié)構(gòu)，其上下表面處產(chǎn)生的反應(yīng)位移差僅為毫米級(jí)，因此形狀規(guī)則的有蓋水池受地震作用很小，幾乎可以忽略不計(jì)（見圖4）。3.2是否穿越復(fù)雜土層。按照傳統(tǒng)的反應(yīng)位移法，其適用于均質(zhì)土層或土層性質(zhì)相近的多層土層，而對(duì)于土層起伏較大、土性變化較大的地層，其土層在地震作用下的反應(yīng)位移差異也較大，若地下結(jié)構(gòu)設(shè)置于此類環(huán)境的圍巖中，則受到的地震反應(yīng)位移約束差異也很大，結(jié)構(gòu)受力將變得比較復(fù)雜。為了減小復(fù)雜土層對(duì)結(jié)構(gòu)地震作用下的受力影響，在基坑開挖時(shí)，將地下結(jié)構(gòu)兩側(cè)圍巖進(jìn)行一定范圍的超挖，并用土回填，形成類似于一種軟墊層的包裹體，在一定程度上降低地震力的影響。3.3結(jié)構(gòu)強(qiáng)弱構(gòu)件設(shè)置要點(diǎn)。水池結(jié)構(gòu)中存在大量厚薄不均的池壁、隔墻、梁板、柱子等構(gòu)件，剛度差異較大，其中池壁結(jié)構(gòu)類似于民建結(jié)構(gòu)中的剪力墻，具有很高的抗側(cè)剛度；而梁、板、柱等構(gòu)件所組成的結(jié)構(gòu)類似于框架結(jié)構(gòu)，抗側(cè)剛度較弱，在地震工況下，地震力的傳遞和分配是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能考慮由抗側(cè)剛度較大的墻體來承受地震力，避免較大的側(cè)向力作用在薄弱構(gòu)件上（見圖5）。例如，水池結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)的外挑渠道即屬于一種“上剛下柔”的結(jié)構(gòu)，筆者認(rèn)為應(yīng)盡可能避免，或采取必要的構(gòu)造加強(qiáng)措施。又如，某水池中央設(shè)置一根穿層柱，即使水在地震作用下可以耗能減震，但流體作用力對(duì)于抗側(cè)力構(gòu)件是一種破壞效應(yīng)，如圖6所示。

【摘要】一般而言，超高層建筑自重大，對(duì)于基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求更高，地下室基坑深度也更大，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。而地下室施工過程中，有限的空間不足以令大型施工設(shè)備正常運(yùn)作，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工難度也會(huì)因此而增大。論文結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)超高層地下室鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】超高層地下室；鋼結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)

1引言

伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，城市人地矛盾使高層和超高層建筑成為城市建筑發(fā)展的主流方向，對(duì)于建筑地下室工程施工也提出了更加嚴(yán)格的要求。在超高層地下室鋼結(jié)構(gòu)施工中，技術(shù)人員應(yīng)明確施工關(guān)鍵技術(shù)，做好有效的施工管理，保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和效果。

2工程概況

某超高層建筑的高度達(dá)到了309m，地下部分分為4層，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.5m，底板標(biāo)高-15.2m。為了保證地下室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力，鋼管柱采用的是Q345GJB材質(zhì)，厚度能夠滿足Z25（鋼板厚度方向性能級(jí)別），最大吊裝重量接近300N（30t）。鋼板剪力墻部分的最大厚度達(dá)到了60mm，南北兩側(cè)的鋼柱與基坑邊緣的最小距離為15m，基坑與施工現(xiàn)場(chǎng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的距離為16.5m，在基坑邊緣2m范圍內(nèi)，應(yīng)避免堆放土方或材料[1]。

（1）深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡(jiǎn)單地完全照搬外地的經(jīng)驗(yàn)。

（2）深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性

深基坑工程不僅與當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場(chǎng)地條件有關(guān)。因此，對(duì)深基坑工程進(jìn)行分類，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的，應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運(yùn)用。

（3）基坑工程具有很強(qiáng)的綜合性

深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度（或稱穩(wěn)定）、變形和滲流3個(gè)基本課題，三者融溶一起需要綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題是主要矛盾，有的土中滲流引起土破壞是主要矛盾，有的基坑周圍地面變形是主要矛盾。深基坑工程的區(qū)域性和個(gè)性強(qiáng)也表現(xiàn)在這一方面。同時(shí)，深基坑工程是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程及施工技術(shù)相互交*的學(xué)科，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程，是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。

摘要：本文從地下結(jié)構(gòu)可靠度分析必須涉及到的幾個(gè)方面，即巖土參數(shù)的概率特征，作用效應(yīng)的隨機(jī)分析；針對(duì)巖土工程特點(diǎn)的可靠度指標(biāo)計(jì)算方法等介紹了國(guó)內(nèi)外，主要是國(guó)內(nèi)的若干研究成果。還介紹了鐵路等部門結(jié)合修訂隧道設(shè)計(jì)規(guī)范開展可靠度研究的方向。

關(guān)鍵詞：可靠度地下結(jié)構(gòu)巖土參數(shù)概率特征

1.前言

地下結(jié)構(gòu)和其它巖土工程一樣，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中存在大量的不確定性。傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)時(shí)用一個(gè)籠統(tǒng)的安全系數(shù)來考慮眾多不確定性的影響。對(duì)各參數(shù)、變量都假定未定值。這就是常規(guī)的定值設(shè)計(jì)法。雖然以后對(duì)某些參數(shù)（如材料的強(qiáng)度）取值時(shí)也用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法找出其平均值或某個(gè)分位值，但未能考慮各參數(shù)的離散性對(duì)安全度的影響。所以安全系數(shù)法不能真正反映結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。

60年代末期，數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中成功應(yīng)用，鼓勵(lì)和啟發(fā)了隧道工作者尋求用概率方法研究地下工程中各種不確定性并估計(jì)他們的影響。進(jìn)入70年代，可靠度分析方法擴(kuò)大到更多的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但是，這種方法仍然受到一些巖土工作者的反對(duì)和質(zhì)疑。原因在于巖土工程本身的機(jī)理比較復(fù)雜，有些問題還沒有充分認(rèn)識(shí)；巖土工程概率方法還處在發(fā)展階段，不少概念還不很明確，計(jì)算方法也不夠簡(jiǎn)便；一些人對(duì)概率論和方法不很熟悉。這些困難也促使一些巖土工作者潛心鉆研，他們吸收地面結(jié)構(gòu)概率分析成果，針對(duì)巖土和地下工程的特點(diǎn)開展專題攻關(guān)，雖未完全解決技術(shù)上的關(guān)鍵，也取得了可喜的成果。研究表明，概率和可靠度分析方法在不確定性越嚴(yán)重的問題中越能顯示出活力來。

1992年，國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，作為其它各類工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)共同遵循的準(zhǔn)則。鐵路、公路、水利、港口等行業(yè)先后開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。作為上述各類工程的重要組成部分的隧道及地下工程，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)也提到日程上來。一些技術(shù)難題有待繼續(xù)攻克，實(shí)用化問題也要同時(shí)解決。目前，可靠度分析在地下工程中的應(yīng)用正在經(jīng)歷由粗糙到精細(xì)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜再回到簡(jiǎn)單并進(jìn)入實(shí)用這一過程。

逆筑法除用于深基坑，還可以用于地鐵車站、地下停車場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)等的施工。該技術(shù)在El本等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較廣，我國(guó)于20世紀(jì)80年代才進(jìn)行試驗(yàn)研究，近年來有所發(fā)展。在北京、廣州、上海和深圳等地根據(jù)實(shí)地情況形成了具有地方特色的逆筑法或半逆筑法，并且取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。代表性的工程有：1995年廣州國(guó)際銀行中心工程，1997年上海的金茂大廈等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)約有60多項(xiàng)工程采用該法施工，目前該技術(shù)已趨向成熟。1999年上海等地開發(fā)了名為超明星(suPER．STAR)和SAP90的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)軟件，這些軟件的出現(xiàn)，將會(huì)使深基坑方案更經(jīng)濟(jì)合理，也使逆筑法施工技術(shù)更趨于成熟和完善…。本文介紹了逆筑法技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)施工的工藝原理、施工工序以及施工要點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)例論證了逆筑法施工可以優(yōu)化工序，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力合理，減小變形與沉降，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。

1逆筑法施工工藝原理

逆筑法的施工程序與傳統(tǒng)的施工方法基本相反，它是一種“封閉式”施工方法。先沿建筑物周圍的外墻位置，進(jìn)行地下連續(xù)墻及其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，同時(shí)在建筑物內(nèi)部按柱網(wǎng)軸線澆筑或打設(shè)中間支承柱(亦稱中柱樁)，然后進(jìn)行地面一層梁板樓面結(jié)構(gòu)的施工。完成后同時(shí)施工地下、地上結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工。第一層樓面即相當(dāng)于地下連續(xù)墻的第一道內(nèi)支撐，在樓面適當(dāng)部位留出垂直運(yùn)輸?shù)拈_口空間，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至地下室底板混凝土澆筑完畢。當(dāng)?shù)孛娴谝粚訕敲娼Y(jié)構(gòu)施工完畢后，已為施工上部結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件，所以，在逐層向下施工的同時(shí)，也可逐層向上進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工，如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。

1)工藝原理(見圖1)逆筑法施工，以地下室頂面及樓面結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開，分為封閉式逆筑法和開敞式逆筑法。封閉式逆筑法可以地面上、下同時(shí)施工；開敞式逆筑法由于地下室頂面及樓面結(jié)構(gòu)未施工，故上部結(jié)構(gòu)難以施工，只是多層地下室由上而下逐層施工[4]。圖1為封閉式逆筑法施工原理圖。由圖1可見，在完成1層樓板之后，地上地下結(jié)構(gòu)就可以同時(shí)施工。城市密集建筑群中的高層建筑24層的地下室已較多采用這種方法施工。

2)逆筑法施工程序(見圖2)高層建筑采用補(bǔ)償性基礎(chǔ)，一般有較深的地下室，一方面利用補(bǔ)償原理能有效地利用地基承載力；另一方面亦可充分利用地下室作為地下停車場(chǎng)、設(shè)備層用房，增加使用面積。需要注意的是，在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，地面上的上部結(jié)構(gòu)允許施工的層數(shù)必須經(jīng)過計(jì)算確定。運(yùn)用補(bǔ)償?shù)母拍?，即從天然地面到建筑物基礎(chǔ)埋深之間的土體重量可以補(bǔ)償一部分建筑物的荷載，也就是基礎(chǔ)埋深每向下加深1m，可以獲得增加18kPa的地基承載力，一舉兩得。

2逆筑法的施工要點(diǎn)

摘要:地下隧洞工程巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率直接關(guān)系到工程的質(zhì)量與進(jìn)度，引洮供水二期工程系統(tǒng)采用光纖傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)地下隧洞結(jié)構(gòu)應(yīng)變及滲流情況，通過分析位移計(jì)、應(yīng)力計(jì)、滲壓計(jì)等傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)便可以直觀監(jiān)測(cè)巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)變及滲流情況。光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)在該工程的成功應(yīng)用可為其它隧洞工程提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞:光纖傳感;引水隧洞;隧洞監(jiān)測(cè)

1工程概況

引洮工程最主要的建筑物是引水隧洞，其中16#隧洞最長(zhǎng)，達(dá)到了20km，是該工程最具代表性的水工長(zhǎng)引水隧洞之一。該工程整體地質(zhì)條件復(fù)雜，且部分段落有地下水滲出，對(duì)混凝土和鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性［1］。因此隧洞開挖過程中，為保證施工安全需要對(duì)隧洞的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)在巖土工程安全監(jiān)測(cè)中，普遍采用傳統(tǒng)的電學(xué)量測(cè)技術(shù)。該技術(shù)受到工程建設(shè)條件和自身技術(shù)的限制，不能滿足某些特定條件下的監(jiān)測(cè)需求。近些年光纖傳感技術(shù)發(fā)展迅速，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離復(fù)雜環(huán)境的信號(hào)傳輸，因此在一些傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)不便實(shí)行的地下工程等各種環(huán)境中，光纖技術(shù)使用較為廣泛。雖然光纖傳輸擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)工程光纖應(yīng)用實(shí)例不多。該工程監(jiān)測(cè)各斷面分支光纖通過儀器連接組網(wǎng)后形成主支光纖，再由主支光纖將圍巖穩(wěn)定性信息實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸?shù)浇邮軆x器，工作人員便可以實(shí)現(xiàn)以光纖傳感技術(shù)進(jìn)行隧洞圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)［2-5］。這種監(jiān)測(cè)方便快捷高效，監(jiān)測(cè)人員不用守在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)便可以監(jiān)測(cè)到隧洞圍巖情況。

2光纖傳感器材料及特點(diǎn)

2.1載體材料

（1）深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡(jiǎn)單地完全照搬外地的經(jīng)驗(yàn)。

（2）深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性

深基坑工程不僅與當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場(chǎng)地條件有關(guān)。因此，對(duì)深基坑工程進(jìn)行分類，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的，應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運(yùn)用。

（3）基坑工程具有很強(qiáng)的綜合性

深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度（或稱穩(wěn)定）、變形和滲流3個(gè)基本課題，三者融溶一起需要綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題是主要矛盾，有的土中滲流引起土破壞是主要矛盾，有的基坑周圍地面變形是主要矛盾。深基坑工程的區(qū)域性和個(gè)性強(qiáng)也表現(xiàn)在這一方面。同時(shí)，深基坑工程是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程及施工技術(shù)相互交*的學(xué)科，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程，是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。

［摘要］結(jié)合我校開展的全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生“地下工程結(jié)構(gòu)案例庫(kù)建設(shè)”教育教學(xué)改革項(xiàng)目，課題組就工科院校地下工程結(jié)構(gòu)的課程特點(diǎn)、案例庫(kù)教學(xué)方法的實(shí)施辦法進(jìn)行了研究，就改革實(shí)踐過程中出現(xiàn)的有關(guān)問題進(jìn)行了系統(tǒng)的思考和探討，可為相關(guān)工科碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程的“教”與“學(xué)”兩方面提供參考。

［關(guān)鍵詞］地下工程結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；案例教學(xué)法

地下工程結(jié)構(gòu)是面向我校土木與建筑工程全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生開設(shè)的一門重要的專業(yè)課，每年開設(shè)一輪，每輪選修學(xué)生一般在10人左右。本課程綜合利用數(shù)學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)和巖石力學(xué)、土力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)等應(yīng)用性知識(shí)，以及彈塑性力學(xué)、有限單元法等數(shù)值模擬技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等多方面的知識(shí)，對(duì)地下工程結(jié)構(gòu)涉及的基本概念、基本理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法開展系統(tǒng)介紹和講授。本課程的教學(xué)開展，不僅僅對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)基本知識(shí)有較高的要求，也是對(duì)其所學(xué)的巖石力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)等課程知識(shí)的掌握和熟練程度的綜合考驗(yàn)。本課程的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐并重，所涉及的數(shù)學(xué)、力學(xué)知識(shí)較多，且與工程實(shí)際聯(lián)系密切，工程實(shí)踐性強(qiáng)，基本理論、基本概念和基本計(jì)算多而雜。從教學(xué)效果來看，多數(shù)學(xué)生普遍反映本課程知識(shí)點(diǎn)多面廣，難度較大，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難收到較好的教學(xué)效果。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，著力提高地下工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果，我校近年來開展了以“地下工程結(jié)構(gòu)案例庫(kù)建設(shè)”為題的教育教學(xué)改革項(xiàng)目。本教學(xué)改革項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)從緒論課的講授入手，深度整合課程教學(xué)內(nèi)容，綜合采用以案例教學(xué)為主的新型教學(xué)方法，并就考核方式等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究?，F(xiàn)就教學(xué)改革實(shí)踐過程中的有關(guān)思考和取得的成效加以總結(jié)，可供國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)學(xué)位研究生的課程教學(xué)工作提供參考。

一、講好緒論課，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

俗話說良好的開端是成功的一半，事實(shí)也多次證明緒論課的講授情況如何對(duì)于能否提高大家的學(xué)習(xí)興趣，乃至對(duì)課程的整體教學(xué)效果具有至關(guān)重要的影響[1]。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們從教學(xué)環(huán)節(jié)安排、教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)流程控制等方面全方位、多角度地精心準(zhǔn)備。在緒論課講授時(shí)，我們一方面利用視頻講解等先進(jìn)手段，結(jié)合近年來國(guó)內(nèi)外在地下工程結(jié)構(gòu)方面所開展的重大工程（如港珠澳大橋工程、紅谷沉管隧道工程、重要城市地鐵工程、南水北調(diào)中線穿黃隧洞工程等），就本課程所涉及的基本理論和專業(yè)知識(shí)做提綱挈領(lǐng)的介紹。通過展示和介紹，多數(shù)同學(xué)能夠明白本課程將要學(xué)習(xí)的知識(shí)和內(nèi)容是有用的、有趣的，所學(xué)知識(shí)和工程現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)系是密切的，在工程實(shí)踐上是能派上用場(chǎng)的。另一方面，在緒論課講授中我們還就本課程的特點(diǎn)和要求，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，就大家需要補(bǔ)充或加強(qiáng)的數(shù)學(xué)、力學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備以及擬采用的教學(xué)方法和教學(xué)實(shí)施步驟跟學(xué)生進(jìn)行充分的溝通、說明。與此同時(shí)，我們還廣泛征求學(xué)生的意見和建議，提高學(xué)生的積極性、參與度和代入感，為課程教學(xué)的后續(xù)實(shí)施創(chuàng)造一個(gè)良好的氛圍。幾輪教學(xué)實(shí)踐證明，通過緒論課從形式到內(nèi)容以及具體的教學(xué)實(shí)施等一系列改進(jìn)工作，極大地調(diào)動(dòng)了廣大學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的熱情。

二、整合教學(xué)內(nèi)容，注重案例式教學(xué)方式的應(yīng)用

摘要：指出深基坑工程是施工開挖與結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、環(huán)境工程等諸多學(xué)科的交匯，是一項(xiàng)涉及范圍廣且具有時(shí)空效應(yīng)的綜合性工程。通過對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的研究，摸索出深基坑工程的特點(diǎn)及目前存在的主要問題，可供有關(guān)設(shè)計(jì)、施工人員參考。

關(guān)鍵詞：地下施工環(huán)境

隨著高層建筑的興起與普及，深基坑工程越來越多。何謂深基坑工程？苔羅阿尼先生認(rèn)為：在開挖深度不到6m時(shí)，單憑經(jīng)驗(yàn)施工也不會(huì)遭到失敗，即使地基土質(zhì)略差，用一般方法也能安全施工。在設(shè)計(jì)中過分保守是不經(jīng)濟(jì)的。另外，如果深度大于6m，需要涉及到土力學(xué)方面的一些問題。根據(jù)一些專家的建議，處理開挖時(shí)擋土墻周圍地基的穩(wěn)定問題，一般采用穩(wěn)定系數(shù)Ns=γt。H/Cu，對(duì)Ns≤4為淺開挖，Ns≥7為深開挖，其中γt是濕土單位體積的重量（t/m3），H為開挖深度（m），Cu是土的不固結(jié)不排水剪切強(qiáng)度t/m2.目前，我國(guó)深基坑工程具有下述特點(diǎn)：

（1）深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡(jiǎn)單地完全照搬外地的經(jīng)驗(yàn)。

（2）深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性

摘要：住宅建筑地下室的防水性能強(qiáng)弱，直接影響著建筑物的質(zhì)量安全，因此，地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程的設(shè)計(jì)和施工非常重要。本文分析了住宅建筑地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程設(shè)計(jì)和施工方法，并將施工設(shè)計(jì)和方法，科學(xué)的應(yīng)用在實(shí)際的住宅建筑地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程施工中去。

關(guān)鍵詞：主體結(jié)構(gòu)；住宅建筑；防水工程；地下室；設(shè)計(jì)；施工

前言

如今我國(guó)人民對(duì)住宅建筑的質(zhì)量要求越來越高，但是仍有很多建筑地下室存在漏水、滲水的問題，導(dǎo)致地下室墻壁出現(xiàn)裂縫和破損，影響了建筑的整體質(zhì)量和人們生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，施工企業(yè)要科學(xué)的進(jìn)行地下室防水工程的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)施工效率和施工質(zhì)量。

1住宅建筑地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程設(shè)計(jì)與施工方法

1.1合理的添加防水劑