地下建筑类型

如题所述

随着我国城市化进程的加快,城市面积不断扩大,土地减少、住房和能源短缺、城市交通拥堵、环境恶化及备战防灾方面等诸多问题,都亟待解决。因此,国家除急需建造大量的地面建筑外,还需要建造和开发地下空间。20世纪以来,现代地下空间的开发主要用于建造各种隧道、水利水电工程、大型地下公用设施和地下能源储库等。近些年来城市地下空间的开发利用成了人们关注的热点。典型过程反映在城市地铁、地下公路、地下车库、地下人防及地下公用设施等。可以预见,随着经济、科技的继续发展,我国的地下空间的开发利用即将进入一个蓬勃发展的新时期。

地下空间指在岩石和土层中天然形成或人工开挖形成的空间。天然地下空间如各种地下洞穴等。人工地下空间分两类:一类是开发地下矿藏形成;一类是因工程建设需要开凿的地下洞室。

地下建筑(underground buildings and structures)指建造在岩层或土层中的各种建筑物(buildings)和构筑物(structures),是在地下形成的建筑空间,称为地下建筑。

地下工程(underground engineering)指建造在地下的各种工程设施称为地下工程。

一、按用途分类

按照用途分类,地下建筑可以分为:

(1)生产性地下建筑。如地下工厂、动力站、矿山井巷。

(2)交通运输及输水隧道。如铁路、公路、航运隧道、城市地下铁道、给水排水、泄洪灌溉隧道。

(3)人防工程。如为满足战备及人民防空要求的掩蔽部、疏散干道及平战结合的地下生产和公用设施:通信中心、地下医院、地下商业服务网点等。

(4)底下贮库。如防爆、防火、战备物资或器材、放射性材料的仓库、冷藏库、城市地下车库。

(5)军事用途的地下建筑。如指挥中心、人员掩蔽部、飞机库、舰艇库、火炮掩体等。

(6)其他特殊用途的地下建筑。如为满足科研、试验或某一特定要求的地下建筑。

二、按位置分类

按位置不同,可分类为:

(1)山体内的地下建筑。如各种铁路隧道等。

(2)城市街道下的地下建筑。如地铁、地下商场等。

(3)海底及河底下的地下建筑。如英吉利海峡隧道

三、按工程所在地层性质分类

按工程所在地层性质,可分为:

(1)土质土层中的地下建筑。

(2)岩石地层中的地下建筑。

四、按洞室的体型分类

按洞室的体型不同,可分为:

(1)平洞。地下建筑中最常见的洞室体型即为平洞,按断面形式可分为:矩形、梯形、曲墙(或直墙)、拱形、圆形;按洞室断面尺寸间的相对比例不同可分为:大跨度、高边墙、普通型。

(2)斜井。与地面直接相通的倾斜巷道,其作用与竖井和平洞相同。不与地面直接相通的斜井称为暗斜井或肓斜井,其作用与暗竖井相同。

(3)竖井。作为与地面和地下建筑工程连接的通道,与地面近于垂直,故称为竖井。断面形状有矩形和圆形。

五、按埋置深度分类

按埋置深度不同,可分为:浅埋式、深埋式。

浅埋式和深埋式的判定依据:考虑覆盖层厚度或视覆盖层厚度与洞室断面尺寸间的关系确定。可根据经验公式判定,属于深埋的条件为:

H>1.5(b+h)或H>5b

式中:H 为埋深,即洞顶距地面的垂直距离;b为洞室宽度的一半;h为洞室高度。

在以上分类中,地下建筑物的用途决定了建筑的埋深和工程所在的位置,工程位置又客观地决定着地层的性质,进而决定洞室的体型。上述综合因素影响着施工条件。

根据长期实践,决定和影响地下建筑施工方法,特别是成洞方法的主要因素包括客观因素和主观因素。

(1)客观因素。主要有:

洞室围岩性质(施工对象的性质决定施工方法);

围岩:洞室开挖后,其周围产生应力重分布范围内的岩体或洞室开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。

洞室的体型特征(断面形式、尺寸、平面和立体布置),有的洞室单一,体型为等断面,如各种交通隧道,有些则很复杂。

(2)主观因素。主要为施工条件(施工技术装备和水平)。

由此看出,地下建筑没有一个通用的、定形不变的施工方法,需因主客观方面条件(围岩性质、洞室体型、施工条件)的不同而异。

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