地下建筑结构(中国地质大学孙金山)1-2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 山西万家寨引黄水利隧洞采用掘进机现场 山西万家寨引黄水利隧洞掘进机管片 我国南水北调工程 南水北调中线工程线路图 西线引水计划在长江上游建筑高坝，穿越众多的山地，沿途需开凿隧道或盘山渠道，从通天河，金沙江引水到柴达木盆地和黄土高原，以解决西北干旱区的缺水问题。根据设计，主要路线有三条： （1）从通天河引水70亿立方米，穿越巴颜咯啦山入格尔木河到柴达木盆地，线路长度不足100千米。 （2）在青海玉树附近通天河上筑高坝，引水经色达、阿坝，在积石山东端入黄河，引水渠长约500千米，引水量250亿立方米。 （3）从金沙江的翁水河口引水，穿越横断山脉，跨越雅砻江、大渡河、岷江、白龙江到甘肃的定西，再经祖厉河入黄河，以增加黄河水量，全线长约3000千米，年引水量1000亿立方米 我国西气东输规划线路 其他 各类物资的储库，如瑞典佛斯马克海底核废料储库系统；我国柳州大型天然洞室作冷藏库；以及地下油库、大型跨江海桥梁的基础、地下物流系统、地下防卫设施等。 新日本石油公司的海上油库 串木野基地的地下油库 地下石窟洞室（小隧道棚大跨洞室开挖法） 桥梁锚碇工程（基坑法） 典型桥梁锚碇施工 开挖中的低温气体储藏隧洞 （新奥法） 地下防卫设施 （新奥法） 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 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。 总体发展趋势 城市可持续发展的要求 二十一世纪是地下空间的世纪。开拓生存空间抑制城市病（人口拥挤、交通阻塞、环境污染、能源紧缺）2020－2030年，地下空间将高水平发展 （1）地下空间将成为城市的第二空间 地下空间资源是城市的总面积乘上开发深度，再乘上40％的可开发系数。空间广阔； （2）地下空间造价新说：城市土地昂贵，地下开发造价相对会有所降低； （3）把飞机开到地下去：解决城市交通的出路就是高效率的地下交通。可造无两翼的飞机，以超过600的速度飞行，不需要驾驶员，由中心遥控，类似于磁悬浮列车； （4）贯通海洋的地下工程 如渤海湾隧道、琼州隧道、台海隧道等； （5）新型城市公用市政隧道 如建设共同沟。 ……. 设计技术发展趋势 地下建筑结构的特点 荷载的不确定性 水、土压力，岩体压力，地下结构与地层共同作用问题等 计算方法的不成熟 经验类比法、荷载结构法、数值分析法、动态反馈分析法 指导思想 理论计算导向、监测数据定量、经验总结判断 * * * * * * * * * * * * * * * * 1 我国公路隧道建设基本情况 上海长江盾构隧道进口 1 我国公路隧道建设基本情况 养生中的盾构管片 施工中的上海长江隧道 山岭隧道（新奥法） 秦岭铁路隧道使用的全断面掘进机 必威体育精装版盾构技术 盾构隧道 我国拟建、在建或已建的跨海工程 1、?渤海湾跨海工程：（拟建）大连到烟台的陆上交通距离1450km，而海上交通距离仅为165km，渤海海峡宽130km，水深86m，是连接辽南与胶东的最短水道。国家将开辟连--烟线铁路轮渡航线，计划2010年完成。西通道由蓬莱至旅顺的跨海工程，计划2020年完成，预计投资600亿元（规划中，有可能修建隧道）。2、长江口越江工程：（在建）为开发长江口崇明、长兴、横沙三岛，规划修建由桥隧组成的长江口越江工程，设想为东西两条线，西线跨海工程，作为沿海南北交通大走廊，计划2010年完成；东线跨海工程。开发崇明三岛，并与浦东新区联接，建设大上海经济区，计划2020年完成，预计投资200亿元。 3、世界最长的跨海大桥－－杭州湾跨海大桥工程（36公里）：（已建）由上海到宁波陆上交通距离435km，而海上交通距离仅为250km。为了发展繁荣浙江省经济并将上海、宁波和舟山三个港口组建成中国东方大港，规划修建杭州湾跨海工程，2010年