1常用地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論

自20世紀(jì)末，全球各地區(qū)均記載了強(qiáng)震對地下結(jié)構(gòu)所造成的破壞，隨后關(guān)于地下結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)研究進(jìn)入了一個快速發(fā)展期。我國許多相關(guān)行業(yè)都曾推出關(guān)于結(jié)構(gòu)抗震的行業(yè)規(guī)范。然而，最開始的抗震設(shè)計規(guī)范理論并不成熟，抗震設(shè)計方面的規(guī)定只是單純地套用地上結(jié)構(gòu)所受地震時的加速度反應(yīng)公式，或者僅僅對圍巖水土壓力進(jìn)行一定程度的放大，計算結(jié)構(gòu)較實際情況有很大誤差。針對各相關(guān)行業(yè)中抗震設(shè)計理論方法，大概可以總結(jié)為擬靜力法、反應(yīng)位移法、反應(yīng)加速度法、時程分析法等幾種。例如，在給排水工程設(shè)計領(lǐng)域，《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》（GB50032—2003）[1]針對地下水池結(jié)構(gòu)，提出應(yīng)對結(jié)構(gòu)施加動土壓力、動水壓力、自重慣性力作用，然而該計算方法是從振型分解反應(yīng)譜演變而來，計算時僅考慮對靜水土壓力考慮一定程度的增大，并未詳細(xì)解釋該計算理論。自20世紀(jì)90年代以來，日本經(jīng)歷了數(shù)次強(qiáng)震影響，地下結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，大型軌道交通車站、城市給排水網(wǎng)絡(luò)均有不同程度的破壞，這迫使日本地下結(jié)構(gòu)抗震方面的研究有了較大理論突破。2009年的日本下水道抗震工法指南中羅列了一系列抗震設(shè)計方法[11]，并分別給出了適用范圍，這些計算方法考慮了土與圍巖在地震時的相互反應(yīng)，甚至一定程度上考慮了地震時水的劇烈晃動效應(yīng)影響。1.1擬靜力法。考慮結(jié)構(gòu)在地震作用下受到自重慣性力、動水壓力、動土壓力，并采用相應(yīng)的計算理論分別求出各部分受力，進(jìn)而得出地震荷載組合值（見圖1）。1.2反應(yīng)位移法?？紤]在地震時地下結(jié)構(gòu)的變形受周圍地層變形的控制，地層變形的一部分傳遞給結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變、應(yīng)力和內(nèi)力，如圖2所示。在此基礎(chǔ)上，再分析有內(nèi)水工況下水池的動力響應(yīng)，而內(nèi)水的地震動力響應(yīng)較為復(fù)雜，而比較簡單的處理方式仍然是采用靜力模擬的方式來分析水壓力，即考慮動水荷載與地震荷載的最不利組合。1.3反應(yīng)加速度法。當(dāng)采用有限元方法分析結(jié)構(gòu)受力時，可針對土層與結(jié)構(gòu)在發(fā)生最大位移時，通過對模型施加反應(yīng)加速度，再分析結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。該方法可參見《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50909—2014）（見圖3）。1.4時程分析法。當(dāng)結(jié)構(gòu)、土層復(fù)雜，抗震要求較高時，可采用時程分析法具體分析，即通過有限元模型建模，并輸入地震波，分析模型在輸入的地震波工況下的動力響應(yīng)。2018年頒布的《地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51336—2018）[9]在一系列抗震設(shè)計規(guī)范基礎(chǔ)上做了較全面的補(bǔ)充和完善，幾乎囊括了地下污水處理廠可能會涉及的各種結(jié)構(gòu)類型。然而地下水池與傳統(tǒng)的不帶水結(jié)構(gòu)形式仍有很大差異。

2地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方面存在的問題

2.1地下污水處理廠池壁抗震受力計算。在分析水池池壁的抗震承載力時，地震作用力的取值存在一定爭議。從工程設(shè)計的角度來說，水池結(jié)構(gòu)應(yīng)該遵循《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》（GB50032—2003）[1]，然而水池通常隸屬于市政工程，而同屬于市政工程的軌道交通結(jié)構(gòu)則遵循的是《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50909—2014）[8]。這兩本規(guī)范所規(guī)定的抗震設(shè)計理論和方法截然不同，目前各行業(yè)的抗震設(shè)計理論各有其特點和適用性，見表1。2.2水池中水的地震作用分析。水池結(jié)構(gòu)與其他地下結(jié)構(gòu)最大的不同點就是內(nèi)部水的作用。地震工況下，水一方面受到地震力的作用，產(chǎn)生慣性力、晃動力等效應(yīng)；另一方面，水的晃動進(jìn)一步對水池中其他構(gòu)筑物產(chǎn)生二次作用疊加，形成復(fù)雜的受力體系。在核動力工程中，白文婷等人分析了流固耦合對矩形水池的地震反應(yīng)譜的影響，認(rèn)為單向水池池壁在長邊跨中處流固耦合效應(yīng)明顯，而在其他部位反應(yīng)譜放大不明顯[10]。然而在復(fù)雜水處理構(gòu)筑物中，考慮到結(jié)構(gòu)需要首先滿足工藝要求，難以完全避免不規(guī)則或局部薄弱點的出現(xiàn)，此時應(yīng)盡可能合理布置池壁和框架，避免較大流固耦合效應(yīng)的不利作用。2.3地下污水廠的抗震構(gòu)造措施研究。由于水池屬于一種工業(yè)構(gòu)筑物，設(shè)計時需要優(yōu)先考慮使用功能，而不是結(jié)構(gòu)最大的規(guī)則性和合理性，因此合理設(shè)置抗震措施、規(guī)避嚴(yán)重影響其抗震性能的布置形式，成為工程設(shè)計人員需要研究的方向。然而由于水池結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度方面通常具有一定的安全余量，其抗震性能和良好的抗震構(gòu)造措施布置尚未得到足夠重視，設(shè)計中仍然存在很大的隨意性，這給水池的抗震性能帶來了一定的安全隱患。2.4地下結(jié)構(gòu)設(shè)縫形式對抗震設(shè)計的影響。大型的水處理構(gòu)筑物長度方面遠(yuǎn)超《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010—2010）規(guī)定的可不設(shè)縫的間距，因此大型水池尤其是大型地下污水處理廠、調(diào)蓄池等構(gòu)筑物很難避免結(jié)構(gòu)變形縫的設(shè)置。然而與地上結(jié)構(gòu)設(shè)置的抗震縫不同，地下結(jié)構(gòu)無法設(shè)置留有一定間距的抗震縫，而必須以“引發(fā)縫”“完全縫”的形式布置，且中間需要埋設(shè)中埋式或外貼式止水帶，從而滿足防水要求。然而如此緊貼在一起的結(jié)構(gòu)設(shè)縫形式盡管可以滿足溫度作用下的變形效應(yīng)，卻在抗震工況下形成一個復(fù)雜的受力點，若將縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)看成獨(dú)立部分，則在地震作用下，理論上兩側(cè)結(jié)構(gòu)在變形縫處可能發(fā)生碰撞破壞。

3地下水池抗震特點與設(shè)計要點

地下水池通常存在于大型地下污水廠、城市雨污水泵站、調(diào)蓄池等工程中。根據(jù)整個地下水池埋設(shè)深度，還可以分為半地下結(jié)構(gòu)、全地下結(jié)構(gòu)；若根據(jù)水池頂部是否加蓋，可以分為有蓋水池和無蓋水池。一般情況下，依據(jù)《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》（CECS138：2002），池壁需要在靜水壓力、靜外水土壓力下達(dá)到正常使用極限狀態(tài)工況下的裂縫控制要求，因此池壁結(jié)構(gòu)比同規(guī)模的建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻有更大的抗側(cè)剛度，且整個構(gòu)筑物通常為一種扁平式結(jié)構(gòu)，整體性也比較好，所以通常情況下，水池具有良好的抗震性能。然而作為一種地下結(jié)構(gòu)，水池外池壁受到土層位移影響，借鑒反應(yīng)位移法的概念，水池在其高度范圍內(nèi)存在差異土層約束位移影響，進(jìn)而使外部結(jié)構(gòu)受到外力產(chǎn)生彎矩，而這種差異變形影響有必要進(jìn)行分析和研究的。對于以池壁為主的水池結(jié)構(gòu)，整個結(jié)構(gòu)的抗震性能受到很多方面的影響，影響較大的是結(jié)構(gòu)的整體性。3.1水池整體剛度強(qiáng)弱。對于地下水池，水池頂部一般設(shè)鋼筋混凝土現(xiàn)澆蓋板。有現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋板的水池，整體水平剛度較大，整體分析時，無論水池是否完全埋置于土層中，其上下表面的側(cè)向力差異均較小，或者說其側(cè)向反應(yīng)位移差較小。通過有限元分析發(fā)現(xiàn)，一個10m左右水平跨度的水池結(jié)構(gòu)，其上下表面處產(chǎn)生的反應(yīng)位移差僅為毫米級，因此形狀規(guī)則的有蓋水池受地震作用很小，幾乎可以忽略不計（見圖4）。3.2是否穿越復(fù)雜土層。按照傳統(tǒng)的反應(yīng)位移法，其適用于均質(zhì)土層或土層性質(zhì)相近的多層土層，而對于土層起伏較大、土性變化較大的地層，其土層在地震作用下的反應(yīng)位移差異也較大，若地下結(jié)構(gòu)設(shè)置于此類環(huán)境的圍巖中，則受到的地震反應(yīng)位移約束差異也很大，結(jié)構(gòu)受力將變得比較復(fù)雜。為了減小復(fù)雜土層對結(jié)構(gòu)地震作用下的受力影響，在基坑開挖時，將地下結(jié)構(gòu)兩側(cè)圍巖進(jìn)行一定范圍的超挖，并用土回填，形成類似于一種軟墊層的包裹體，在一定程度上降低地震力的影響。3.3結(jié)構(gòu)強(qiáng)弱構(gòu)件設(shè)置要點。水池結(jié)構(gòu)中存在大量厚薄不均的池壁、隔墻、梁板、柱子等構(gòu)件，剛度差異較大，其中池壁結(jié)構(gòu)類似于民建結(jié)構(gòu)中的剪力墻，具有很高的抗側(cè)剛度；而梁、板、柱等構(gòu)件所組成的結(jié)構(gòu)類似于框架結(jié)構(gòu)，抗側(cè)剛度較弱，在地震工況下，地震力的傳遞和分配是一個復(fù)雜的力學(xué)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡可能考慮由抗側(cè)剛度較大的墻體來承受地震力，避免較大的側(cè)向力作用在薄弱構(gòu)件上（見圖5）。例如，水池結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)的外挑渠道即屬于一種“上剛下柔”的結(jié)構(gòu)，筆者認(rèn)為應(yīng)盡可能避免，或采取必要的構(gòu)造加強(qiáng)措施。又如，某水池中央設(shè)置一根穿層柱，即使水在地震作用下可以耗能減震，但流體作用力對于抗側(cè)力構(gòu)件是一種破壞效應(yīng)，如圖6所示。

【摘要】一般而言，超高層建筑自重大，對于基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求更高，地下室基坑深度也更大，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。而地下室施工過程中，有限的空間不足以令大型施工設(shè)備正常運(yùn)作，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工難度也會因此而增大。論文結(jié)合具體工程實例，對超高層地下室鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】超高層地下室；鋼結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)

1引言

伴隨著我國城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，城市人地矛盾使高層和超高層建筑成為城市建筑發(fā)展的主流方向，對于建筑地下室工程施工也提出了更加嚴(yán)格的要求。在超高層地下室鋼結(jié)構(gòu)施工中，技術(shù)人員應(yīng)明確施工關(guān)鍵技術(shù)，做好有效的施工管理，保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和效果。

2工程概況

某超高層建筑的高度達(dá)到了309m，地下部分分為4層，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.5m，底板標(biāo)高-15.2m。為了保證地下室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力，鋼管柱采用的是Q345GJB材質(zhì)，厚度能夠滿足Z25（鋼板厚度方向性能級別），最大吊裝重量接近300N（30t）。鋼板剪力墻部分的最大厚度達(dá)到了60mm，南北兩側(cè)的鋼柱與基坑邊緣的最小距離為15m，基坑與施工現(xiàn)場圍護(hù)結(jié)構(gòu)的距離為16.5m，在基坑邊緣2m范圍內(nèi)，應(yīng)避免堆放土方或材料[1]。

（1）深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡單地完全照搬外地的經(jīng)驗。

（2）深基坑工程具有很強(qiáng)的個性

深基坑工程不僅與當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件有關(guān)。因此，對深基坑工程進(jìn)行分類，對支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的，應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運(yùn)用。

（3）基坑工程具有很強(qiáng)的綜合性

深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度（或稱穩(wěn)定）、變形和滲流3個基本課題，三者融溶一起需要綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題是主要矛盾，有的土中滲流引起土破壞是主要矛盾，有的基坑周圍地面變形是主要矛盾。深基坑工程的區(qū)域性和個性強(qiáng)也表現(xiàn)在這一方面。同時，深基坑工程是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程及施工技術(shù)相互交*的學(xué)科，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程，是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。

摘要：本文從地下結(jié)構(gòu)可靠度分析必須涉及到的幾個方面，即巖土參數(shù)的概率特征，作用效應(yīng)的隨機(jī)分析；針對巖土工程特點的可靠度指標(biāo)計算方法等介紹了國內(nèi)外，主要是國內(nèi)的若干研究成果。還介紹了鐵路等部門結(jié)合修訂隧道設(shè)計規(guī)范開展可靠度研究的方向。

關(guān)鍵詞：可靠度地下結(jié)構(gòu)巖土參數(shù)概率特征

1.前言

地下結(jié)構(gòu)和其它巖土工程一樣，在整個設(shè)計過程中存在大量的不確定性。傳統(tǒng)方法設(shè)計時用一個籠統(tǒng)的安全系數(shù)來考慮眾多不確定性的影響。對各參數(shù)、變量都假定未定值。這就是常規(guī)的定值設(shè)計法。雖然以后對某些參數(shù)（如材料的強(qiáng)度）取值時也用數(shù)理統(tǒng)計方法找出其平均值或某個分位值，但未能考慮各參數(shù)的離散性對安全度的影響。所以安全系數(shù)法不能真正反映結(jié)構(gòu)的安全儲備。

60年代末期，數(shù)理統(tǒng)計和概率方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計中成功應(yīng)用，鼓勵和啟發(fā)了隧道工作者尋求用概率方法研究地下工程中各種不確定性并估計他們的影響。進(jìn)入70年代，可靠度分析方法擴(kuò)大到更多的設(shè)計領(lǐng)域。但是，這種方法仍然受到一些巖土工作者的反對和質(zhì)疑。原因在于巖土工程本身的機(jī)理比較復(fù)雜，有些問題還沒有充分認(rèn)識；巖土工程概率方法還處在發(fā)展階段，不少概念還不很明確，計算方法也不夠簡便；一些人對概率論和方法不很熟悉。這些困難也促使一些巖土工作者潛心鉆研，他們吸收地面結(jié)構(gòu)概率分析成果，針對巖土和地下工程的特點開展專題攻關(guān)，雖未完全解決技術(shù)上的關(guān)鍵，也取得了可喜的成果。研究表明，概率和可靠度分析方法在不確定性越嚴(yán)重的問題中越能顯示出活力來。

1992年，國家技術(shù)監(jiān)督局《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，作為其它各類工程結(jié)構(gòu)設(shè)計共同遵循的準(zhǔn)則。鐵路、公路、水利、港口等行業(yè)先后開展結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。作為上述各類工程的重要組成部分的隧道及地下工程，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計也提到日程上來。一些技術(shù)難題有待繼續(xù)攻克，實用化問題也要同時解決。目前，可靠度分析在地下工程中的應(yīng)用正在經(jīng)歷由粗糙到精細(xì)，由簡單到復(fù)雜再回到簡單并進(jìn)入實用這一過程。

逆筑法除用于深基坑，還可以用于地鐵車站、地下停車場、地下倉庫等的施工。該技術(shù)在El本等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較廣，我國于20世紀(jì)80年代才進(jìn)行試驗研究，近年來有所發(fā)展。在北京、廣州、上海和深圳等地根據(jù)實地情況形成了具有地方特色的逆筑法或半逆筑法，并且取得了一定的經(jīng)驗。代表性的工程有：1995年廣州國際銀行中心工程，1997年上海的金茂大廈等。據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)約有60多項工程采用該法施工，目前該技術(shù)已趨向成熟。1999年上海等地開發(fā)了名為超明星(suPER．STAR)和SAP90的基坑支護(hù)設(shè)計軟件，這些軟件的出現(xiàn)，將會使深基坑方案更經(jīng)濟(jì)合理，也使逆筑法施工技術(shù)更趨于成熟和完善…。本文介紹了逆筑法技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)施工的工藝原理、施工工序以及施工要點，并結(jié)合工程實例論證了逆筑法施工可以優(yōu)化工序，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力合理，減小變形與沉降，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。

1逆筑法施工工藝原理

逆筑法的施工程序與傳統(tǒng)的施工方法基本相反，它是一種“封閉式”施工方法。先沿建筑物周圍的外墻位置，進(jìn)行地下連續(xù)墻及其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，同時在建筑物內(nèi)部按柱網(wǎng)軸線澆筑或打設(shè)中間支承柱(亦稱中柱樁)，然后進(jìn)行地面一層梁板樓面結(jié)構(gòu)的施工。完成后同時施工地下、地上結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工。第一層樓面即相當(dāng)于地下連續(xù)墻的第一道內(nèi)支撐，在樓面適當(dāng)部位留出垂直運(yùn)輸?shù)拈_口空間，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至地下室底板混凝土澆筑完畢。當(dāng)?shù)孛娴谝粚訕敲娼Y(jié)構(gòu)施工完畢后，已為施工上部結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件，所以，在逐層向下施工的同時，也可逐層向上進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工，如此地面上、下同時進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。

1)工藝原理(見圖1)逆筑法施工，以地下室頂面及樓面結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開，分為封閉式逆筑法和開敞式逆筑法。封閉式逆筑法可以地面上、下同時施工；開敞式逆筑法由于地下室頂面及樓面結(jié)構(gòu)未施工，故上部結(jié)構(gòu)難以施工，只是多層地下室由上而下逐層施工[4]。圖1為封閉式逆筑法施工原理圖。由圖1可見，在完成1層樓板之后，地上地下結(jié)構(gòu)就可以同時施工。城市密集建筑群中的高層建筑24層的地下室已較多采用這種方法施工。

2)逆筑法施工程序(見圖2)高層建筑采用補(bǔ)償性基礎(chǔ)，一般有較深的地下室，一方面利用補(bǔ)償原理能有效地利用地基承載力；另一方面亦可充分利用地下室作為地下停車場、設(shè)備層用房，增加使用面積。需要注意的是，在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，地面上的上部結(jié)構(gòu)允許施工的層數(shù)必須經(jīng)過計算確定。運(yùn)用補(bǔ)償?shù)母拍?，即從天然地面到建筑物基礎(chǔ)埋深之間的土體重量可以補(bǔ)償一部分建筑物的荷載，也就是基礎(chǔ)埋深每向下加深1m，可以獲得增加18kPa的地基承載力，一舉兩得。

2逆筑法的施工要點

摘要:地下隧洞工程巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測的準(zhǔn)確性和效率直接關(guān)系到工程的質(zhì)量與進(jìn)度，引洮供水二期工程系統(tǒng)采用光纖傳感技術(shù)監(jiān)測地下隧洞結(jié)構(gòu)應(yīng)變及滲流情況，通過分析位移計、應(yīng)力計、滲壓計等傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)便可以直觀監(jiān)測巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)變及滲流情況。光纖監(jiān)測技術(shù)在該工程的成功應(yīng)用可為其它隧洞工程提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞:光纖傳感;引水隧洞;隧洞監(jiān)測

1工程概況

引洮工程最主要的建筑物是引水隧洞，其中16#隧洞最長，達(dá)到了20km，是該工程最具代表性的水工長引水隧洞之一。該工程整體地質(zhì)條件復(fù)雜，且部分段落有地下水滲出，對混凝土和鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性［1］。因此隧洞開挖過程中，為保證施工安全需要對隧洞的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測。目前國內(nèi)在巖土工程安全監(jiān)測中，普遍采用傳統(tǒng)的電學(xué)量測技術(shù)。該技術(shù)受到工程建設(shè)條件和自身技術(shù)的限制，不能滿足某些特定條件下的監(jiān)測需求。近些年光纖傳感技術(shù)發(fā)展迅速，可以實現(xiàn)長距離復(fù)雜環(huán)境的信號傳輸，因此在一些傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)不便實行的地下工程等各種環(huán)境中，光纖技術(shù)使用較為廣泛。雖然光纖傳輸擁有眾多優(yōu)點，但是國內(nèi)工程光纖應(yīng)用實例不多。該工程監(jiān)測各斷面分支光纖通過儀器連接組網(wǎng)后形成主支光纖，再由主支光纖將圍巖穩(wěn)定性信息實現(xiàn)長距離傳輸?shù)浇邮軆x器，工作人員便可以實現(xiàn)以光纖傳感技術(shù)進(jìn)行隧洞圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測［2-5］。這種監(jiān)測方便快捷高效，監(jiān)測人員不用守在監(jiān)測現(xiàn)場便可以監(jiān)測到隧洞圍巖情況。

2光纖傳感器材料及特點

2.1載體材料

（1）深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡單地完全照搬外地的經(jīng)驗。

（2）深基坑工程具有很強(qiáng)的個性

深基坑工程不僅與當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件有關(guān)。因此，對深基坑工程進(jìn)行分類，對支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的，應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運(yùn)用。

（3）基坑工程具有很強(qiáng)的綜合性

深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度（或稱穩(wěn)定）、變形和滲流3個基本課題，三者融溶一起需要綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題是主要矛盾，有的土中滲流引起土破壞是主要矛盾，有的基坑周圍地面變形是主要矛盾。深基坑工程的區(qū)域性和個性強(qiáng)也表現(xiàn)在這一方面。同時，深基坑工程是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程及施工技術(shù)相互交*的學(xué)科，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程，是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。

［摘要］結(jié)合我校開展的全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生“地下工程結(jié)構(gòu)案例庫建設(shè)”教育教學(xué)改革項目，課題組就工科院校地下工程結(jié)構(gòu)的課程特點、案例庫教學(xué)方法的實施辦法進(jìn)行了研究，就改革實踐過程中出現(xiàn)的有關(guān)問題進(jìn)行了系統(tǒng)的思考和探討，可為相關(guān)工科碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程的“教”與“學(xué)”兩方面提供參考。

［關(guān)鍵詞］地下工程結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；案例教學(xué)法

地下工程結(jié)構(gòu)是面向我校土木與建筑工程全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生開設(shè)的一門重要的專業(yè)課，每年開設(shè)一輪，每輪選修學(xué)生一般在10人左右。本課程綜合利用數(shù)學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)知識和巖石力學(xué)、土力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)等應(yīng)用性知識，以及彈塑性力學(xué)、有限單元法等數(shù)值模擬技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等多方面的知識，對地下工程結(jié)構(gòu)涉及的基本概念、基本理論和設(shè)計計算方法開展系統(tǒng)介紹和講授。本課程的教學(xué)開展，不僅僅對學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)基本知識有較高的要求，也是對其所學(xué)的巖石力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)等課程知識的掌握和熟練程度的綜合考驗。本課程的特點是理論與實踐并重，所涉及的數(shù)學(xué)、力學(xué)知識較多，且與工程實際聯(lián)系密切，工程實踐性強(qiáng)，基本理論、基本概念和基本計算多而雜。從教學(xué)效果來看，多數(shù)學(xué)生普遍反映本課程知識點多面廣，難度較大，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難收到較好的教學(xué)效果。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，著力提高地下工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果，我校近年來開展了以“地下工程結(jié)構(gòu)案例庫建設(shè)”為題的教育教學(xué)改革項目。本教學(xué)改革項目強(qiáng)調(diào)從緒論課的講授入手，深度整合課程教學(xué)內(nèi)容，綜合采用以案例教學(xué)為主的新型教學(xué)方法，并就考核方式等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究?，F(xiàn)就教學(xué)改革實踐過程中的有關(guān)思考和取得的成效加以總結(jié)，可供國內(nèi)相關(guān)專業(yè)學(xué)位研究生的課程教學(xué)工作提供參考。

一、講好緒論課，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

俗話說良好的開端是成功的一半，事實也多次證明緒論課的講授情況如何對于能否提高大家的學(xué)習(xí)興趣，乃至對課程的整體教學(xué)效果具有至關(guān)重要的影響[1]。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們從教學(xué)環(huán)節(jié)安排、教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)流程控制等方面全方位、多角度地精心準(zhǔn)備。在緒論課講授時，我們一方面利用視頻講解等先進(jìn)手段，結(jié)合近年來國內(nèi)外在地下工程結(jié)構(gòu)方面所開展的重大工程（如港珠澳大橋工程、紅谷沉管隧道工程、重要城市地鐵工程、南水北調(diào)中線穿黃隧洞工程等），就本課程所涉及的基本理論和專業(yè)知識做提綱挈領(lǐng)的介紹。通過展示和介紹，多數(shù)同學(xué)能夠明白本課程將要學(xué)習(xí)的知識和內(nèi)容是有用的、有趣的，所學(xué)知識和工程現(xiàn)場的聯(lián)系是密切的，在工程實踐上是能派上用場的。另一方面，在緒論課講授中我們還就本課程的特點和要求，結(jié)合學(xué)生的實際情況，就大家需要補(bǔ)充或加強(qiáng)的數(shù)學(xué)、力學(xué)知識儲備以及擬采用的教學(xué)方法和教學(xué)實施步驟跟學(xué)生進(jìn)行充分的溝通、說明。與此同時，我們還廣泛征求學(xué)生的意見和建議，提高學(xué)生的積極性、參與度和代入感，為課程教學(xué)的后續(xù)實施創(chuàng)造一個良好的氛圍。幾輪教學(xué)實踐證明，通過緒論課從形式到內(nèi)容以及具體的教學(xué)實施等一系列改進(jìn)工作，極大地調(diào)動了廣大學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的熱情。

二、整合教學(xué)內(nèi)容，注重案例式教學(xué)方式的應(yīng)用

摘要：指出深基坑工程是施工開挖與結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、環(huán)境工程等諸多學(xué)科的交匯，是一項涉及范圍廣且具有時空效應(yīng)的綜合性工程。通過對以往經(jīng)驗的研究，摸索出深基坑工程的特點及目前存在的主要問題，可供有關(guān)設(shè)計、施工人員參考。

關(guān)鍵詞：地下施工環(huán)境

隨著高層建筑的興起與普及，深基坑工程越來越多。何謂深基坑工程？苔羅阿尼先生認(rèn)為：在開挖深度不到6m時，單憑經(jīng)驗施工也不會遭到失敗，即使地基土質(zhì)略差，用一般方法也能安全施工。在設(shè)計中過分保守是不經(jīng)濟(jì)的。另外，如果深度大于6m，需要涉及到土力學(xué)方面的一些問題。根據(jù)一些專家的建議，處理開挖時擋土墻周圍地基的穩(wěn)定問題，一般采用穩(wěn)定系數(shù)Ns=γt。H/Cu，對Ns≤4為淺開挖，Ns≥7為深開挖，其中γt是濕土單位體積的重量（t/m3），H為開挖深度（m），Cu是土的不固結(jié)不排水剪切強(qiáng)度t/m2.目前，我國深基坑工程具有下述特點：

（1）深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡單地完全照搬外地的經(jīng)驗。

（2）深基坑工程具有很強(qiáng)的個性

摘要：住宅建筑地下室的防水性能強(qiáng)弱，直接影響著建筑物的質(zhì)量安全，因此，地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程的設(shè)計和施工非常重要。本文分析了住宅建筑地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程設(shè)計和施工方法，并將施工設(shè)計和方法，科學(xué)的應(yīng)用在實際的住宅建筑地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程施工中去。

關(guān)鍵詞：主體結(jié)構(gòu)；住宅建筑；防水工程；地下室；設(shè)計；施工

前言

如今我國人民對住宅建筑的質(zhì)量要求越來越高，但是仍有很多建筑地下室存在漏水、滲水的問題，導(dǎo)致地下室墻壁出現(xiàn)裂縫和破損，影響了建筑的整體質(zhì)量和人們生命財產(chǎn)安全。因此，施工企業(yè)要科學(xué)的進(jìn)行地下室防水工程的設(shè)計，加強(qiáng)施工效率和施工質(zhì)量。

1住宅建筑地下室主體結(jié)構(gòu)防水工程設(shè)計與施工方法

1.1合理的添加防水劑