地下建筑结构设计（第4版）

王树理
2020年12月

本书系统介绍了目前*主要的地下建筑结构设计种类、理论、原理、方法和规范，突出地下建筑支护结构的设计。全书共分10章，内容包括绪论；地下建筑结构设计哲学；地下建筑结构设计计算理论；盾构法隧道衬砌结构设计；钻爆法隧道结构设计；非开挖顶管结构设计；明挖基坑支护结构设计；沉井结构设计；沉管结构设计；地下建筑工程降水与防水设计。全书内容丰富、理论先进、设计可行，可作为大土木工程地下建筑工程本科生、研究生教材。

王树理，博士，中国地质大学（北京）教授，中国工程爆破协会第四届理事，第五届常务理事。2005年在加拿大蒙特利尔麦吉尔大学做访问学者。主编教材《地下建筑结构设计》,参编《地下空间设计与实践》和《采空区注浆处治技术及其应用》等学术专著。共发表文章19篇，其中EI/ISTP 9篇。

第1章 绪论

1.1 地下建筑结构的概念和特点

1.1.1 工程特点

1.1.2 设计特点

1.2 地下建筑结构的分类和形式

1.2.1 居民住宅

1.2.2 娱乐场所

1.2.3 商业与教育设施建筑物

1.2.4 特殊设施

1.2.5 地下停车场

1.2.6 工业设施

1.2.7 军事及民防设施

1.2.8 储藏建筑

1.2.9 交通运输

1.2.1 0公共隧道

1.2.1 1地下采矿巷道

1.2.1 2明挖基坑结构

复习思考题

第2章 地下建筑结构设计方法

2.1 土体中地下支护结构设计方法

2.1.1 勘察

2.1.2 衬砌设计

2.1.3 地面沉降控制

2.1.4 土体移动对结构的影响

2.2 岩体中地下支护结构设计方法

2.2.1 计算机模型在开挖设计中的作用

2.2.2 地下开挖引起围岩变形的基本分析

2.2.3 轴对称弹塑性分析

2.2.4 依赖于时间的变形对开挖稳定性的影响

2.2.5 水压力对开挖稳定性的影响

2.2.6 圆形开挖围岩的实际状态与厚壁圆筒理论的比较

2.2.7 古典弹性非弹性分析与实际的关联

2.2.8 开挖支护

2.2.9 断面对开挖稳定性的影响

2.2.1 0支护的实际效果

2.2.1 1开挖面上岩体的稳定性

2.2.1 2支护设计方法

2.2.1 3开挖稳定性的不连续性分析

2.2.1 4总结

2.3 地下建筑结构设计内容

2.4 地下建筑结构设计规范

复习思考题

第3章 地下建筑结构设计计算理论

3.1 土压力计算理论

3.1.1 土压力及其分类

3.1.2 静止土压力

3.1.3 朗肯土压力理论

3.1.4 库仑土压力理论

3.2 岩石力学计算理论

3.2.1 围岩压力及分类

3.2.2 非圆形洞室等代圆法

3.2.3 圆形洞室围岩线弹性应力和位移分析

3.2.4 圆形洞室围岩弹塑性应力和位移分析

3.2.5 非轴对称条件下围岩的应力分析

3.2.6 围岩与支护结构的相互作用

复习思考题

习题

第4章 盾构法隧道衬砌结构设计

4.1 盾构法概述

4.1.1 盾构法隧道衬砌设计流程

4.1.2 盾构法隧道结构设计的步骤及主要内容

4.1.3 盾构法隧道结构设计常用名词及图示符号

4.2 盾构衬砌结构设计方法

4.2.1 设计原则

4.2.2 荷载

4.2.3 衬砌材料

4.2.4 安全系数

4.2.5 管片结构设计计算

4.2.6 截面安全性检验

4.2.7 连接缝构造计算

4.2.8 衬砌安全性校核

4.2.9 管片构造

4.2.1 0管片的生产

4.2.1 1二次衬砌

4.3 设计实例

复习思考题

习题

第5章 钻爆法隧道结构设计

5.1 引言

5.2 钻爆法掘进隧道

5.2.1 冲击钻进法的原理

5.2.2 隧道凿岩台车选择

5.3 台阶爆破设计

5.4 轮廓爆破

5.4.1 线性钻眼爆破

5.4.2 预裂爆破

5.4.3 光面爆破

5.5 隧道爆破设计

5.5.1 掏槽区炮眼设计(A区)

5.5.2 底眼设计(E区)

5.5.3 非光面爆破洞室直墙/拱顶周边眼设计(B区)

5.5.4 光面爆破洞室直墙/拱顶周边眼设计(B区)

5.5.5 辅助眼设计(B区、C区)

5.6 爆破损伤及控制

5.7 隧道支护结构设计

5.7.1 支护结构概述

5.7.2 常用支护类型及其受力特点

5.7.3 支护结构抗力设计计算

5.7.4 组合支护体系的特性

5.8 注浆结构设计

5.8.1 概述

5.8.2 注浆设计方法

5.8.3 渗透水泥浆注浆

5.8.4 渗透化学注浆

5.8.5 劈裂注浆

5.8.6 压密注浆

5.8.7 高压射流注浆

复习思考题

习题

第6章 非开挖顶管结构设计

6.1 概述

6.2 顶管技术结构设计

6.2.1 土层工程地质勘察

6.2.2 顶管工作井设计

6.2.3 顶进力的分析计算

6.2.4 后座墙设计

6.3 顶管施工方法、设备和管材

6.3.1 顶管施工方法

6.3.2 中继环结构及原理

6.3.3 顶管顶进方向控制

6.3.4 减少顶进阻力的措施

6.3.5 各类管道及其接口

复习思考题

第7章 明挖基坑支护结构设计

7.1 支护结构类型

7.1.1 重力式挡土墙

7.1.2 排桩与地下连续墙式挡土结构

7.1.3 逆作拱墙挡土结构

7.1.4 土钉支护结构

7.2 支护结构设计

7.2.1 设计依据及所需资料

7.2.2 混凝土重力式挡墙设计

7.2.3 排桩与地下连续墙式支护结构设计

7.2.4 土层锚杆(索)设计

7.2.5 土钉墙支护结构设计

复习思考题

习题

第8章 沉井结构设计

8.1 沉井概述

8.1.1 沉井分类

8.1.2 沉井的设计原则

8.1.3 沉井的施工步骤

8.2 沉井的构造

8.3 沉井结构设计计算

8.3.1 下沉系数计算

8.3.2 沉井底节验算

8.3.3 沉井井壁计算

8.3.4 沉井刃脚验算

8.3.5 沉井封底计算

8.3.6 沉井底板计算

8.3.7 沉井抗浮稳定验算

复习思考题

第9章 沉管结构设计

9.1 沉管结构概述

9.2 沉管结构设计方法

9.2.1 沉管结构所受荷载

9.2.2 浮力设计

9.2.3 结构分析与配筋

9.3 接缝管段处理与防水措施

9.3.1 变形缝布置与构造

9.3.2 止水缝带

9.3.3 管段外壁防水措施

9.3.4 钢壳与钢板防水

9.3.5 卷材防水

9.4 管段沉没与水下连接

9.4.1 沉没方法与设备

9.4.2 水下连接

9.5 管段接头

9.5.1 刚性接头

9.5.2 柔性接头

9.6 沉管基础

9.6.1 地质条件与沉管基础

9.6.2 基础处理

9.6.3 软弱土层上的沉管基础

复习思考题

第10章 地下建筑工程降水与防水设计

10.1 地下水的类型及性质

10.1.1 地下水的基本类型

10.1.2 地下水的基本性质

10.2 地下建筑工程降水设计

10.2.1 地下建筑工程降水方法

10.2.2 降水工程的平面布置

10.2.3 基坑总涌水量计算

10.2.4 单井*出水量计算

10.2.5 井点间距计算

10.2.6 降深与降水预测

10.2.7 降水观测

10.2.8 井点管拔除

10.3 地下建筑工程防水设计

10.3.1 设计原则

10.3.2 设计要求

10.3.3 地下工程防水等级与设防要求

10.4 地下建筑防水材料

10.4.1 卷材防水层

10.4.2 涂料防水层

10.4.3 塑料防水板防水层

10.4.4 膨润土板(毯)防水层

10.5 地下建筑混凝土结构防水

10.5.1 变形缝防水

10.5.2 施工缝防水

10.5.3 后浇带防水

10.6 地下建筑工程环境保护

10.6.1 环境、环境问题及环境保护

10.6.2 地下工程环境保护的内容

10.6.3 地下工程环境保护的意义

10.6.4 地下工程环境保护方法

复习思考题

习题

参考文献

全书内容丰富、理论先进、设计可行，可作为大土木工程地下建筑工程专业本科生、研究生教材。