Examen frecuente de conocimientos sobre estructuras de ingeniería subterráneas en colegios y universidades
Explicación del término
△Estructura subterránea: se refiere a una estructura subterránea que se construye en un espacio subterráneo que puede proporcionar un propósito determinado en el sitio de excavación conservando al mismo tiempo el estrato superior (montaña o capa del suelo).
△ Roca circundante: se refiere a la cara del macizo rocoso afectada por la excavación.
△ Presión de la roca circundante: se refiere a la presión ejercida sobre la estructura de revestimiento o estructura de soporte por los estratos de roca deformados o dañados que rodean la estructura subterránea.
△ Estructura profundamente enterrada: se refiere a cuando la profundidad enterrada de la estructura subterránea alcanza un cierto nivel y la resistencia a la fricción en ambos lados excede con creces el peso de la columna deslizante.
△Estructura enterrada poco profunda: se refiere a la capa de cobertura en suelo blando que es delgada y no cumple con las condiciones para el arco de presión (H suelo < (2~2.5)h1, h1 es la altura del arco de presión) o capa de suelo blando Una estructura subterránea cuyo espesor es menor que las dimensiones de la estructura.
△ Estructura subterránea adjunta: se refiere a una estructura de sótano adjunta a un edificio más fuerte con una función de defensa aérea predeterminada en tiempos de guerra, también conocida como "sótano de defensa aérea" o "fortificación de defensa civil adjunta".
△Pared exterior del sótano a prueba de aire: en el pasaje de entrada interior y exterior, un lado está ubicado en el pasaje fuera de la puerta protectora (o puerta protectora cerrada) y el otro lado está dentro de la puerta protectora.
△Muro de paso: En el paso de entrada interior y exterior, correspondiente al muro vacío, un lado se ubica en el paso y el otro lado está en contacto con la masa de roca y suelo.
△Método de construcción inversa: se refiere a la construcción de estructuras subterráneas sin erigir soportes temporales. La estructura en sí se utiliza como muro de contención y soporte interno. La secuencia de construcción es opuesta a la de la construcción delantera. Método de construcción, comenzando de arriba a abajo. Método de excavación y construcción del cuerpo estructural.
△Columna de soporte intermedia: es un componente de carga que soporta el peso propio de la estructura subterránea, la superestructura y la carga de construcción junto con el muro pantalla subterráneo antes de sellar y tensar la placa inferior. durante el método de construcción inverso.
△Estructura de cajón: recibe su nombre principalmente por su método de construcción. En resumen, se construye "hundiendo" el "pozo" ya construido en una determinada posición bajo tierra o bajo el agua mediante algún método. .
△Método de túnel de escudo: Es un tipo de método de construcción de excavación de túneles subterráneos que utiliza la denominada maquinaria de "escudo" para avanzar en las capas de roca y suelo y evitar el colapso del suelo y la arena. en cuanto a Un método de construcción de un túnel mediante la realización de operaciones de excavación y revestimiento en su interior.
△Escudo: Es un dispositivo de protección móvil de acero o soporte móvil de empuje hacia adelante. Es un método para la construcción de túneles a través de acuíferos débiles, especialmente fondos de ríos, fondos marinos y zonas residenciales urbanas. Es una máquina de construcción única. Es una estructura de tubo de acero circular, rectangular, con forma de herradura y otras formas especiales que puede soportar la carga del suelo y avanzar en el suelo.
△Soporte de hormigón proyectado con anclaje: Es una estructura que utiliza hormigón proyectado, hormigón proyectado de malla reforzada, hormigón proyectado de anclaje o hormigón proyectado de malla reforzada con anclaje para reforzar el terreno en el momento oportuno después de excavar el hoyo en bruto.
△Método de elevación de tuberías: utilice un gato hidráulico o equipo con funciones de elevación y tracción para utilizar el trabajo de elevación de tuberías como muro de presión, e introduzca las tuberías en el suelo una por una de acuerdo con la elevación, orientación y pendiente hasta llegar a Un método de construcción para la construcción de túneles y tuberías subterráneas.
△Ancho del canal: se refiere a la longitud de la pared de la ranura del muro diafragma subterráneo excavado al mismo tiempo.
△Muro guía: se refiere a la ranura guía colocada a lo largo de todo el eje del muro diafragma antes de la construcción del muro diafragma subterráneo. Tiene las funciones de posicionar, guiar, almacenar lodo e instalar y. llevando la máquina zanjadora.
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△Las estructuras subterráneas se pueden dividir en: un tipo es la estructura subterránea construida en la capa de suelo y el otro tipo es la estructura subterránea construida en la capa de roca; .
△Estructura subterránea compuesta por: revestimiento, vigas, losas y columnas.
△En la ingeniería subterránea, el método de diseño por analogía empírica todavía ocupa una cierta posición, y la clasificación de las rocas circundantes es una base importante para el diseño por analogía de ingeniería.
△El campo de tensiones inicial de la roca circundante incluye el campo de tensiones de autogravedad y el campo de tensiones tectónicas.
Δq=γ H . γ - peso del macizo rocoso (KN/m3); q - concentración de presión vertical de la roca circundante (KPa) - espesor de la capa de cobertura sobre el techo de la estructura subterránea (m);
△Cuando x=a1, la altura del arco de presión h1: h1=a1/fk (fórmula de Platts).
La concentración de presión vertical de la roca circundante que actúa sobre la estructura subterránea es: q=γh1.
△Para roca fk=R/10 (donde R: resistencia a la compresión última uniaxial de la roca (MPa)).
△Los efectos dañinos de las bombas de artillería en las estructuras de ingeniería subterráneas se dividen en dos tipos: impacto local e impacto general.
△Generalmente, estructuras integrales de luz pequeña (la relación espesor-luz de la estructura hd/l0≥1/3~1/4), como fortificaciones de combate terrestres, bocas de ingeniería de túneles y fortificaciones de puestos de mando, etc., el diseño puede basarse en los efectos del impacto local, mientras que para la gran mayoría de estructuras integradas de luces largas (hd/l0<1/3~1/4) que combinan tiempos de paz y tiempos de guerra, el diseño deben controlarse basándose en los efectos de impacto generales.
△Cuando un arma convencional explota en el suelo o cerca de él o invade una capa poco profunda de suelo, parte de la energía de la explosión se transmite al suelo, formándose un impacto directo en el suelo, y la otra parte de la energía se propaga a través del aire para formar una onda de choque de aire contra el suelo.
△Carga estática equivalente: para cálculos dinámicos estructurales de ingeniería general de defensa aérea civil, se puede utilizar el método de carga estática equivalente. La carga estática equivalente qi en la periferia de la estructura se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula: q1=Kd1 Pc1, q2=Kd2 Pc2, q1, q2: respectivamente, son la carga estática equivalente vertical del techo y la carga estática equivalente horizontal. de la pared exterior (MPa); Kd1, Kd2 - son los coeficientes dinámicos del techo y la pared exterior respectivamente.
△Modelo de diseño de estructuras de ingeniería subterráneas: (1) Modelo de analogía empírica (2) Modelo de carga-estructura (3) Modelo de estrato-estructura (4) Modelo de límite de convergencia.
△Formas estructurales enterradas a poca profundidad: estructura de arco de muro recto, estructura cerrada rectangular y estructura viga-losa, o una combinación de las formas anteriores.
△Método de construcción de estructuras enterradas poco profundas: Generalmente, se utiliza el método de excavación abierta para la construcción, que es más económico, sin embargo, en áreas con condiciones ambientales del terreno exigentes, el método de cortina de tubería, el método de elevación de alcantarilla de caja; etc. también se pueden utilizar para excavaciones subterráneas.
△Las estructuras de arco de pared recta enterradas poco profundas se utilizan generalmente en estructuras con una luz de aproximadamente 1,5 ~ 4 m.
△La estructura de arco de pared recta se puede dividir en varias formas según la forma de su eje: arco semicircular, arco secante, arco parabólico y otras formas.
△ Diseño de la sección: En una estructura de marco con soportes, al calcular la sección componente, la altura calculada de la sección en ambos extremos de la varilla es h+s/3. h es la altura de la sección del miembro y s es la longitud del soporte paralela al eje del miembro. Al mismo tiempo, el valor de h+s/3 no deberá exceder la altura de la sección del extremo de la varilla h1, es decir, h+s/3 ≤ h1.
△Barras de acero de tensión transversal: la relación de refuerzo de las barras de tensión principales de los miembros de flexión y los miembros de compresión excéntricos grandes generalmente no debe exceder el 1,2%, y el máximo no debe exceder el 1,5%. La configuración de barras de acero que soportan tensiones requiere delgadez y densidad. Para facilitar la construcción, el diámetro y tipo de barras de acero utilizadas en una misma estructura no deben ser demasiados. Generalmente, el diámetro de la barra de acero tensionada es d≤32 mm, para componentes principalmente sujetos a flexión, d≥10~14 mm para componentes principalmente sujetos a compresión, d≥12~16 mm; La separación entre las barras de acero que soportan tensiones no debe ser superior a 200 mm ni inferior a 70 mm.
△El ancho de la costura de deformación es generalmente de 20 a 30 mm y la costura está rellena con material elástico e impermeable. Hay tres métodos principales de construcción de juntas de deformación: tipo calafateo, tipo adherido y tipo integrado. (El tipo enterrado tiene el mejor efecto)
△La forma de estructura subterránea adjunta (de defensa aérea): (1) Estructura de viga y placa (2) Estructura de placa y columna (3) Estructura de caja (4) Estructura de marco (5) Estructura de armazón de arco (6) Estructura de marco interior de pared externa y estructura de panel de pared.
△Dado que el techo del sótano de defensa aérea tiene que soportar la carga de las ondas de impacto de las explosiones nucleares, la carga calculada es muy grande para que el diseño sea razonable y utilice menos materiales, la luz del techo. El techo debe ser limitado (por ejemplo, 2 ~ 4 m).
△Tablero unidireccional: L2/L1>2 (lado más largo que lado corto), tablero bidireccional: L2/L1<=2.
△La mayoría de las placas estructurales del espacio subterráneo son placas continuas, que son placas bidireccionales de varias columnas y se pueden simplificar en una única placa bidireccional o una placa continua unidireccional para un cálculo aproximado.
△Es necesario controlar la relación de refuerzo y la relación de ductilidad admisible [β]. [β] es la relación entre la deformación máxima del componente y la deformación límite elástica. [β]≤0,5/(x/h0), cuando [β] ≤1,5, todavía se toma 1,5.
△El muro guía generalmente utiliza hormigón armado moldeado in situ en forma de "┓┏", con un espesor generalmente de 200 ~ 300 mm, y el grado de hormigón suele ser C20. La profundidad de la pared guía debe ser no inferior a 300 mm cuando la base de la pared ingresa al suelo original, y la superficie superior de la pared debe estar entre 100 y 200 mm más alta que el suelo para evitar que el agua suelta circundante fluya hacia el sección del canal. Se requiere que el ancho libre sea entre 30 y 50 mm mayor que el ancho de diseño del muro pantalla subterráneo.
△El control general del desplazamiento de la estructura envolvente se basa principalmente en el desplazamiento horizontal.
Para el desplazamiento horizontal máximo de un pozo de cimentación de primer nivel, generalmente no debe ser superior a 30 mm. Para un pozo de cimentación más profundo, debe ser inferior al 0,3% H (H es la profundidad de excavación del pozo de cimentación). Para fosos de cimentación generales, el desplazamiento horizontal máximo no debe ser superior a 50 mm.
△Un cajón se compone generalmente de las siguientes partes: pie de pala, pared de pozo, tabique interno, pozo de tierra, ranura, tapa trasera, techo, etc.
△El espesor de la pared del pozo es generalmente de 0,4 a 1,2 m. Si existen requisitos de protección en tiempos de guerra, el espesor de la pared del pozo puede alcanzar entre 1,5 y 1,8 m.
△El plano horizontal de la suela del pie de la hoja se llama banda de rodadura. El ancho de la banda de rodadura es b=0,35~0,7 m. La base de suelo blando toma el valor mayor. pendiente α=40o~60o.
△El propósito de colocar ranuras en el cajón es incrustar el concreto de sellado posterior en la pared del pozo y formar un todo, de modo que la fuerza transmitida a la pared del cajón pueda transmitirse mejor a la superficie inferior. del hormigón de sellado posterior. La dirección horizontal de la ranura tiene aproximadamente 0,15 ~ 0,25 m de profundidad y aproximadamente 1,0 m de altura. La distancia entre la superficie inferior y la superficie inferior del pie de la hoja es generalmente superior a 2,5 m.
△Un escudo normalmente consta de cuatro partes principales: la coraza del escudo, el sistema de propulsión, el sistema de ensamblaje y el sistema de excavación.
△Las dimensiones geométricas del escudo se refieren principalmente al diámetro exterior del escudo D, la longitud del escudo L y la sensibilidad del escudo L/D.
△ Cálculo del empuje del gato de protección: el factor de seguridad debe ser 1,5~2,0. Según las estadísticas japonesas sobre la fuerza de empuje del escudo, el empuje total del escudo P (kN) se calcula en función del área de la sección transversal de la excavación, y el empuje por unidad de área se encuentra principalmente en el rango de 700~1000 kN/m2.
△Las secciones transversales de los túneles de escudo generalmente tienen varias formas, como circular, rectangular, semicircular, en forma de herradura, etc. Las formas de sección transversal más utilizadas para el revestimiento son circular y rectangular. . Entre ellos, la aplicación de estructuras de revestimiento circulares ensambladas es relativamente amplia y común.
△El aro se puede montar de dos formas: mediante pespunte y pespunte al tresbolillo.
△Las uniones de pernos son las más utilizadas, incluidas las conexiones de pernos rectos y las conexiones de pernos curvos.
△Agujero de lechada: normalmente, se proporciona un orificio de lechada con un diámetro interior de aproximadamente 50 mm en cada segmento. En la actualidad, el método de lechada de pared trasera sincrónica de cola de escudo se usa ampliamente, y los orificios de lechada en el segmento a menudo solo se usan para lechada secundaria.
△Después de prefabricar la sección de tubería en el dique seco, se excava la zanja de cimentación de tubería sumergida y se procesa la base, la sección de tubería se puede desacoplar, flotar, hundirse y conectarse bajo el agua. túnel de tubería El proceso más difícil.
△Los métodos de hundimiento de secciones de tubería se pueden dividir aproximadamente en método de hundimiento colgante y método de hundimiento por tracción. De acuerdo con los diferentes métodos de construcción y equipos de elevación principales, el método de elevación y hundimiento se divide en método de elevación dividido (incluido el método de barco grúa y método de caja flotante), método de elevación por transporte y método de elevación a bordo.
△Las operaciones de hundimiento y atraque de tramos de tubería se ven muy afectadas por las condiciones naturales del mar, por lo que existen ciertos requisitos para ellas. Generalmente se requiere que la velocidad del viento sea <10 m/s, la altura de las olas sea <0,5 m; la velocidad del flujo de agua sea <0,6 ~ 0,8 m/s y la visibilidad del aire sea >1 000 m.