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《地下建筑结构》课程作业评讲（1）

重庆电大建筑学院蒋代波

本次作业对应于教材第1章、第2章、第3章的内容。我将后面的大题列举出来，供大家参考。希望对大家的学习有所帮助。下面文字，黑色的是问题，其它颜色是说明和解释。

三、简答题

1．简述地下建筑的类型

（1）考核知识点：本题考查地下建筑结构的类型

（2）常见错误：地下建筑的类型种类繁多，同学们应该按照不同的分类方式作答。

（3）答案要点：①按使用功能分类：工业建筑、民用建筑、交通建筑、水工建筑、矿山建筑、军事建筑、公用和服务性建筑。②按所处的地质条件和建造方式分类:岩石中的地下建筑、土层中的地下建筑。③按习惯称谓分类：单建式地下建筑、附建式地下建筑。④按埋置深度分类：深埋地下建筑、浅埋地下建筑。

2．与地面建筑相比，地下建筑具有哪些特点？

（1）考核知识点：本题考查地下建筑的特点

（2）常见错误：地下建筑特点较多，请不要遗漏。

（3）答案要点：（1）自然防护力强；（2）受外界条件影响小；（3）受地质条件影响大；（3）需要通风、防排水、防潮、防噪声和照明等处理；（4）施工条件特殊.

3．简述地下结构的主要形式

（1）考核知识点：本题考查地下建筑的概念和功用

（2）常见错误：地下建筑结构的形式较多，请不要遗漏。

（3）参考答案：地下结构的主要形式有：（1）拱形结构包括有：A.半衬砌、B.厚拱薄墙衬砌、C.直墙拱顶衬砌、D.曲墙拱顶衬砌、E.离臂式衬砌、F.装配式衬砌、G.复合式衬砌。(2)梁板式结构；(3)框架结构；(4)圆管形结构；(5)地下空间结构；(6)锚喷支护；(7)地下连续墙结构；(8)开式结构

4．地下结构设计理论的发展可以划分为哪几个阶段？各有什么特点？

（1）考核知识点：本题考查地下建筑设计理论

（2）常见错误：注意各个阶段不同，它的特点也不相同，请同学们分别作答。

（3）解题思路：（1）刚性结构阶段特点是这个时期的地下建筑物大都是用砖石等材料砌筑的拱形圬工结构，这类材料的抗拉强度很低，为了保持结构的稳定，其截面尺寸通常很大，结构受力后的弹性变形很小。刚性设计方法只考虑衬砌承受其围岩土所施加的荷载，没有考

虑围岩自身的承载能力，也不计围岩对衬砌变形的约束和由此产生的围岩被动抗力，在一般情况下设计出的衬砌厚度偏大。（2）弹性结构阶段特点是此阶段发展到了按共同变形理论计算地下结构，其优点在于它是以地层的物理力学特征为依据，并考虑了各部分地层沉陷的相互影响，在理论上比局部变形理论有所改进。（3）连续介质阶段特点是用连续介质理论较好地反映了支护与围岩的共同作用，符合地下结构的力学原理。（4）现代支护理论阶段特点是此阶段发展到了喷射混凝土和锚杆被用于隧道支护，也兴起了一整套新奥地利隧道设计方法。用新奥法设计的支护都是柔性的，能较好地适应围岩的变形。

5．地下结构上的永久作用主要有哪几种？

（1）考核知识点：本题考查地下结构的功用的相关知识点。

（2）常见错误：地下结构上的永久作用除了有一般的结构自重以外，还有地层的压力。（3）解题思路：（1）地层压力；（2）结构自重；（3）混凝土收缩和徐变的影响.

6．在确定地下结构上的作用时，需要考虑的因素有哪些？

（1）考核知识点：本题考查地下结构作用计算的相关知识点

（2）常见错误：我们在确定地下结构上得荷载时要考虑各方面的因素，答题时请不要遗漏掉了。

（3）解题思路：（1）地下建筑所处的地形、地质条件：偏压或膨胀压力、或松散压力。（2）地下建筑的埋置深度：深埋或浅埋。（3）地下建筑的支护结构类型及工作条件:喷锚支护或模注混凝土衬砌等。（4）地下建筑的施工方法：钻爆法开挖或明挖法，或挖掘机开挖等。7．地下结构的计算中应考虑哪些方面？

（1）考核知识点：本题同样考查地下结构作用计算的相关知识点

（2）常见错误：回答此题时，要弄清结构计算中各个方面应该考虑到的因素，不要遗漏了。（3）解题思路：（1）地层压力；（2）结构自重;(3)使用荷载;(4)地震荷载;(5)核爆炸地面冲击波和土中压缩波系数;(6)水压力;(7)灌浆压力;(8)温度变化、混凝土收缩和徐变作用的影响;(9)施工荷载;(10)冻胀力;(11)落石冲击力.

8．试述什么是特殊组合？在什么情况下需要进行特殊组合？

（1）考核知识点：本题考查地下结构作用（荷载）组合的相关知识点。

（2）常见错误：特殊组合是在特定情况下采用的，请大家了解在什么样情况下我们才采用特殊组合。

（3）解题思路：采用主要荷载＋附加荷载作为一种荷载代表值的组合称为特殊组合。

一般来说，在地下结构的荷载组合中，最重要的是结构的自重和地层压力，只有在特殊情况

下（如地震烈度达到7度以上的地区，严寒地区具冻胀性土壤的洞口段衬砌）才有必要进行

特殊组合。此外，城市中的地下结构常常根据战备要求，考虑一定的防护等级，也需要按瞬

时作用的特殊荷载进行短期效应的荷载组合。

9．对于明洞荷载组合，相应的设计计算应符合哪些规定？

（1）考核知识点：本题同样考查地下结构作用（荷载）组合的相关知识点。

（2）常见错误： 对于明洞荷载得组合，设计计算与暗洞是有区别得，这些区别请同学们注

意，不要搞混淆了。

（3）解题思路：（1）计算明洞顶回填土压力，当有落石危害需检算冲击力时，可只计洞定

填土重力（不包括塌方堆积体土石重力）和落石冲击力的影响。（2）当设置立交明洞时，应

分不同情况计算列车活载，公路活载或渡槽流水压力。（3）当明洞上方与铁路立交、填土厚

度小于1m 时，应计算列车冲击力；洞顶无填土时，应计算制动力的影响。当计算作用于深

基础明洞外墙的列车荷载时，可不考虑列车的冲击力、制动力。

四、计算题（共24分）

如图所示，两端自由的弹性地基梁，长l=4m ，宽b=0.2m ，EI=1333×103N ·m 2，

地基的弹性压缩系数k=4.0×104kN/m 3,求梁1、2及3截面的弯矩。

（1）考核知识点：本题考查弹性地基梁的计算的相关知识点。

（2）常见错误：弹性地基梁计算分为几种情况，有长梁有短梁，在做题的第一步我们就应

该判断给出的是长梁还是短梁，接着再计算初参数，根据公式来计算，注意，公式较复杂，

在做题时一定要细心，最后再计算各个截面的弯矩。具体的例子可以参见教材3-1，有详细

的解答过程。

（3）解题思路：

解：（1）判断梁的类型

考虑集中载距右端为1m ，75.211067.1

（2）确定初参数

由梁左段的边界条件可知：

由梁右端条件可知：

列出方程式：

将各数值代入后得：

方程解得：rad m

y 4030101891.1104729.2--?=?=θ

（3）计算各截面弯矩

算得：

[]

)(81352242)03(3)23(32)33(2)32(403)32(3022m N q p bk y bk M i ?=-+-+=-----ααα??α?α?θα?α[]

02242)04(3)24(32)33(2)42(403)42(3023=-+-+=-----ααα??α?α?θα?αq p bk y bk M i 《地下建筑结构》课程作业评讲（4）

重庆电大建筑学院 蒋代波

本次作业对应于教材第11章——第12章的内容。我将后面的大题列举出来，供大家参

考。希望对大家的学习有所帮助。下面文字，黑色的是问题与答案，其它颜色是说明和解释。

三、简答题

1．施工平面图上一般应包括哪些内容?

（1）考核知识点：本题考查施工组织设计的相关知识点。

（2）常见错误：施工平面图设计是施工组织设计中的重要内容，跟其他工程的施工组织设

计一样，应该包括三个方面的内容，请注意归纳总结。

（3）答案要点：施工平面图上一般应包括（1）整个建设项目的建筑总平面图，包括各种地

上、地下已有和拟建建筑物、构筑物以及其他设施的位置和尺寸。（2）所有为全工地施工服

务的临时性设施的布置。如A ．施工用地范围，施工用的各种道路。B.加工厂、制备站、及

有关机械化装置。C.建筑材料、半成品、构件的仓库和施工备用品堆放场地。D.弃渣场地的

布置及范围。E.行政办公用房、宿舍、文化生活福利建筑等。F.风、水、电设施及管道、线

路布置。G.一切安全、防火措施等。（3）永久性和半永久性坐标的位置。

2．施工准备阶段的工作内容有哪些？

（1）考核知识点：本题考查施工准备的相关知识点。

（2）常见错误：施工准备阶段是施工程序中相当重要的一个环节，包括很多方面的准备内

容，但是可以归纳为三类，所以请大家注意归纳。

（3）答案要点：施工准备阶段的工作内容有：（1）.技术准备。A.熟悉和会审施工图纸及有

关设计资料，了解设计意图。B.调查研究、收集资料。C.编制施工准备计划。D.编制施工图

预算和施工预算。（2）物资准备。（3）施工现场准备。

3．用冻结设计，需要设计内容？

（1）考核知识点：本题考查冻结设计的相关知识点

（2）常见错误：当采用冻结设计时，应该包括三个方面的内容，三个方面的内容下又包括很多小的方面。

（3）答案要点：用冻结设计，需要设计内容包括：（1）冻结方案的确定。（2）冻土壁结构设计。A.圆形和椭圆形帷幕。B.直墙式帷幕和重力式挡墙帷幕。C.连拱形帷幕。（3）冻结法施工工艺。A.冷冻站安装。B.冷冻站试运转。

4．简述管棚法施工的主要工序。

（1）考核知识点：本题考查管棚法施工的工序

（2）常见错误：管棚法施工的工序包括五个步骤，回答时顺序是不可以颠倒的。并且还应该注意其他施工方法的区别。

（3）解题思路：管棚法施工的工序包括：（1）开挖工作室；（2）钻孔；（3）安装管棚；（4）管棚钢管注浆；（5）掘砌施工

5．简述新奥法施工的基本要点

（1）考核知识点：本题考查新奥法施工的相关知识点

（2）常见错误：新奥法施工的基本要点包括五个方面，内容较多，请回答全面。

（3）解题思路：新奥法施工的基本要点包括：（1）隧道和围岩组成一个支护体系，其中起主要作用的是围岩，即将围岩看做是地下结构的主要承载单元。（2）开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破，尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。（3）允许围岩有一定的变形，以便安全地发挥围岩的全部强度，使之在隧道衬砌周围形成承载环，但对变形必须加以严格限制，防止过度变形导致围岩承载能力的降低和丧失或导致地表产生过大沉陷。（4）洞室开挖后，及时施作密贴于围岩的喷射混凝土和锚杆初期支护，抑制岩体的早期变形。（5）尽量使隧道断面圆顺，不产生突出的拐角，以避免产生应力集中现象。（6）通过施工中对围岩和支护的动态观测，合理安排施工工序，进行设计变更及日常的施工管理。6．采用光面爆破技术作业的好处有哪些？

（1）考核知识点：本题考查光面爆破技术作业的相关知识点

（2）常见错误：本题比较简单，但是同学们还是要注意归纳总结。

（3）解题思路：可以减少超挖和欠挖，断面较圆滑规则，易于安装锚杆和钢丝网，减少喷射混凝土数量。光面爆破还可以减少对危岩的松动、掉落。

7．选择施工方法的基本因素大体上可归纳为哪几点？

（1）考核知识点：本题考查如何选择正确的施工方法。

（2）常见错误：选择施工方法一般我们应该考虑到六个方面的因素，请同学们注意归纳总结，尽量回答全面。

（3）解题思路：选择施工方法的基本因素大体上可归纳为：（1）施工条件；（2）地质条件；（3）尺寸和形态；（4）埋深；（5）工期；（6）环境条件。

8．简述直接法的优缺点。

（1）考核知识点：本题考查直接法施工的相关知识点。

（2）常见错误：回答本题应审清题意，注意直接法施工与其他方法的区别和联系。

（3）解题思路：

优点：是可用于线性及各类非线性问题的反分析，具有很广的适用范围。

缺点：是通常需给出待定参数的试探值或分布区间等，计算工作量大，解的稳定性差。特别是待定参数的数目较大时，费时、费工，收敛速度缓慢。

9．简述分部开挖的具体模拟方法的步骤

（1）考核知识点：本题考查分部开挖的相关知识点。

（2）常见错误：分部开挖的步骤包括四个方面，回答此题目时要注意分部开挖方法与其他开挖方法的区别与联系。

（3）解题思路：分部开挖的具体模拟方法的步骤为：（1）按照施工要求划分好开挖顺序。（2）.按照隧道埋深和地质构造特点进行开挖前的应力分析，求出围岩中的初始地应力场和位移场。（3）.根据每次开挖的尺寸，除去被挖掉的单元。（4）.在等效开挖释放荷载作用下进行分析，求出该开挖步骤后，围岩中的位移、应变、应力，并叠加于以前的状态。10．对岩石地层中的工程，进行数值分析时应予考虑哪些工程地质因素？

（1）考核知识点：本题考查数值分析的相关知识点。

（2）常见错误：对岩石地层中的工程，进行数值分析时应考虑的工程地质因素较多，但是归纳起来就有四个方面，所以请同学们注意归纳一下。

（3）解题思路：进行数值分析时应考虑的工程地质因素有：（1）围岩地层的种类、数量及其几何展布规律。（2）断层、节理等软弱结构面的种类、数量及其几何展布规律。（3）初始地应力的大小及分布规律。（4）地下水的情况。

11．概括采用隧道掘进机进行施工的优点

（1）考核知识点：本题考查隧道掘进机施工的相关知识点。

（2）常见错误：隧道掘进机施工的优点较多，但可以归结为四个方面。

（3）解题思路：隧道掘进机施工的优点包括：（1）开挖作业能连续进行，施工速度块、工期短。（2）能够保证开挖洞室的稳定性。（3）振动、噪声小，对周围的居民和结构物的影响小。（4）超挖量少，可减少不必要的辅助工程量。

12.简述用网络法编制施工进度计划的步骤

（1）考核知识点：本题考查施工组织设计的相关知识点。

（2）常见错误：施工进度计划也是施工组织设计的一项重要内容，施工进度计划编制方法有两种，一种是横道图，一直是网络图，本题考查的是网络图。用网络图编制施工进度计划比较复杂，归结起来有七个步骤。

（3）解题思路：用网络法编制施工进度计划的步骤有：（1）对所计划的工程进行深入的分析和研究，根据制订的施工方案，拟出为完成该项工程所必需的施工过程，并确定其最合理的施工顺序。（2）根据所确定的施工顺序，绘制出网路草图。（3）根据工程量、劳动力、施工机具情况，计算各施工过程的作业时间。（4）计算时间参数te、tl、ts。（5）确定关键线路和总工期。（6）检查调整计划。（7）绘制正式的网络图，关键线路用粗线条表示。

《地下建筑结构》课程作业评讲（2）

重庆电大建筑学院蒋代波

本次作业对应于教材第4章、第5章、第6章的内容。我将后面的大题列举出来，供大家参考。希望对大家的学习有所帮助。下面文字，黑色的是问题与答案，其它颜色是说明和解释。

三、简答题

1．与开槽埋管相比，顶管施工的优缺点是什么？

（1）考核知识点：本题考查顶管管道的相关知识点。

（2）常见错误：顶管施工与开槽埋管相比，有缺点也有优点，请同学们注意比较区分，（3）答案要点：优点是：（1）开挖部分仅仅只是工作井和接受井，土方开挖量少，而且安全，对交通影响小。（2）管道顶进过程中，只挖去管道断面的土，比开槽施工挖土量少许多。（3）工作业人员比开槽埋管的少。（4）建设公害少，文明施工程度比开槽施工高。（5）工期比开槽埋管短。（6）在覆土深度大的情况下比开槽埋管经济。

缺点是：（1）曲率半径小而且多种曲线组合在一起时，施工就非常困难。（2）在软土层中容易发生偏差，而且纠正这种偏差又比较困难，管道容易产生不均匀下沉。（3）推进过程中如果遇到障碍物时处理这些障碍物则非常困难。（4）在覆土浅的条件下显得不经济。

2．结合基本建设，修建防空地下室与修建单建式人防工程相比，有哪些优越性？