地下工程施工：盖挖法施工

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1、地下工程盖挖法施工1、在城市中，不能长期中断交通的道路下修建地下建筑；先修路面，恢复交通，在顶板的保护下修地下建筑；2、埋置较浅<3.0m；3、适用于软土地区、复杂形状、大平面、大深度的地下工程。4、不能使用大型机械，周边状况苛刻，对环境要求高。5、工期较长，作业空间较小，和基坑开挖、支挡开挖相比较贵。盖挖法工法概述地下工程盖挖法施工盖挖顺作法工法过程示意地下工程盖挖法施工北京地铁复八线永安里站(盖挖)钢管柱一、盖挖法结构的设计与计算2、设计与计算盖挖法的设计与计算中，中间立柱在施工中具有相当的重要性，立柱的设计与计算成为盖挖法设计与计算的主要内容。其

2、它可参考支挡结构的设计与计算。1、设计内容与原则内容：围护结构、立柱系统、挖土方案、顶板与隔板系统、降水方案、主体结构等。原则：安全、经济、可靠、实用、简便。一、盖挖法结构的设计与计算（1）立柱位置的设置立柱位置的设置，是盖挖法设计的先导，应以经济性、合理性为原则，综合考虑与结构本体柱相一致、材料性质、断面形状和尺寸、型钢用量、钢筋用量和配置、受力安全性、接口处理等。一般方法见下图。一、盖挖法结构的设计与计算立柱位置的设置负担荷载的计算允许应力的决定立柱桩的设计上部结构的设计立柱的计算与验算柱脚插入部分设计结束OKOKOKNONONO一、盖挖法结构的设

3、计与计算（2）立柱负担荷载的计算考虑立柱所承担面积的恒载＋活载（施工堆积荷载），按施工进度，荷载增加的不同阶段（地上和地下）分别计算。求出各施工阶段对立柱所受最大荷载值，作为立柱设计时的负担荷载值。主要为以下基本要点：①恒载按结构计算中对恒载确定要求。②一般施工荷载按均布荷载，根据施工柱所承担的面积确定。作为施工荷载的活荷载，应按实际情况而定，一般每层100～200kg/m2。一、盖挖法结构的设计与计算③固定的施工机械荷载主要指固定起吊机械，荷载大且集中的情况，取其工作时的最大荷载值。④移动的施工机械荷载指移动式施工机械（泵车、搅拌机等车辆），取其工作

4、时的最大荷载值。按立柱承担面积求出均布荷载。按经验一般为1000～2000kg/m2。⑤冲击荷载对有冲击作业的机械及车辆，要考虑其冲击效应，将实算荷载提高20％左右。一、盖挖法结构的设计与计算⑥回弹荷载对有刚性较大的邻近建筑物存在的场合，均匀回弹的范围中，有一部分土体受明显的阻力，给立柱带来附加荷载，经实测，还相当大，一般可达50～100t。对可能发生不均匀回弹的范围，其立柱增加上述附加荷载。⑦载荷初期变动荷载相邻立柱之间，在施工初期荷载值有些变动，而后期无显著变化，实测表明，这一变动率大约为初期荷载的40％，变动量大约在25t。⑧地震荷载立柱设计，可

5、不考虑地震荷载，因为立柱设于地下，与挡墙一起作为同一抗侧结构体系，抵抗水平力。一、盖挖法结构的设计与计算（3）立柱桩允许应力取值一般采用中期允许应力值。混凝土的允许压缩应力（fc)按挡墙设计施工指南fc=(4/9~1/2)Fc混凝土允许剪切应力（ft)按挡墙设计施工指南ft=(1/30~1/27)Fc立柱及桩中型钢与混凝土地允许粘着应力（fa）实测和研究，该值为:fa＝Fc×3.0%允许局部压应力（fn)fn=2.0fcFc－混凝土标准设计强度（kg/m2)一、盖挖法结构的设计与计算（4）立柱桩的设计按现浇灌注桩设计。如桩承受荷载很大，桩径大于2.0m

6、时，应采用扩底桩。（5）上部结构体的设计按固定荷载和施工荷载计算结构体梁、板的内力，配筋和断面验算；一般考虑弯距最大和最大剪力两种不同位置。（6）立柱的验算按固定荷载和施工荷载计算立柱的内力和偏心引起的弯距，配筋和断面验算；一般考虑最不利荷载组合。一、盖挖法结构的设计与计算（7）柱脚根部插入部分的设计柱脚根部处向桩混凝土的传力性状和途经至今还是一个研究的问题，统一的设计方法还未建立。主要有三类：a.立柱和混凝土的黏着力；b.立柱下端的支承压力；c.抗剪栓钉的剪切承载力。主要以a法为主，b、c为辅助设计方法。设计的主要步骤：支承形态的判别→等价粘着周长→

7、柱脚根部插入长度→桩混凝土的拉裂应力计算。一、盖挖法结构的设计与计算①支承形态的判别型钢与混凝土间内力传递量按下式计算。取其中之小值。F1=faΨiL型钢与混凝土的允许粘着力。F2=fsΨsL+fnAc粘着力传递过程中混凝土的强度，为最小剪切断面的允许剪切力和混凝土支承力之和。fa－允许粘着强度（kg/cm2)fs－允许剪切强度（kg/cm2)fn－允许局部承压强度（kg/cm2)Ψi－混凝土与型钢等价粘着周长(cm)Ψs－混凝土允许剪切长度(cm)L－柱脚插入长度（cm）Ac－核心部混凝土面积（m2)混凝土型钢一、盖挖法结构的设计与计算柱脚插入部的允

8、许强度取F1、F2中的小值。令F1＝F2可求出柱脚根部插入长度：Lb=fnAc/(faΨi－f