上海市建建设工程质量检测有限公司 张弛 200021
摘要：为了保障地下人防结构地面改造的安全性与合理性，本文通过对人防结构进行检测分析的方法，合理应用力学以及承载力知识，得出了最终的结构计算数据，希望通过这种方法逐渐提升地下人防工程结构安全性。
关键词：地下人防工程；工程结构检测；检测技术探究
引言：
地下人防工程的主要作用是，隐蔽物资和相关人员，及时为需要的人员进行医疗救护，地下人防工程有着保护群众生命财产安全的作用。在现实角度来看，很多地区由于修建的人防工程时间相对较长，受到自然环境与其他因素的影响，内部结构出现了不稳定现象，大部分人防工程已经作出的建筑改造或者扩建，这些都是造成人防工程安全性不足的主要因素。现阶段对人防工程结构进行验证与检测，已经成为保证工程安全的主要问题。本文在研究过程中结合人防工程相关数据，完成了现实的结构检测，希望通过这种方式能够为此类工程提供参考意见。
1工程概况
某地下人防工程建设的时间为20世纪70年代，地下人防工程建设主要为了保证群众生命财产安全，为备战做好准备。地下人防工程原设计中包含指挥室，候车室，以及售票室等部分，和其他人防工程互相联通，人防通道由入口逐渐向下延伸，人防工程门都为拱形形状，局部使用了砖砌的方法，地下人防工程，大部分的地面都为水泥砂浆地面。
2地下人防工程检测
2.1岩石工程地质勘探
工程所处的地理环境在盆地内部，附近有山脉，整体地形东南部偏高，东北部偏低，地势相对平坦，人防工程在外貌上出现了单一性质，设计场地范围内分为4种全新人工填筑系统，并且使用统冲的方式进行了填筑，人工填筑土的厚度为0.9~4.7米，分别分布在地的表面。
2.2人防工程结构检测
（1）结构形式的检查
通过对现场建筑情况进行模拟完成了人防工程结构检测发现，在人防工程中拱形门和地下通道连接，位于建筑的前广场中，通过数据分析的方法得出，通道两侧均使用卵石砂浆建筑，并且和半圆拱门之间所连接，大部分建筑都通过混凝土拼装的方式完成，拼接接缝位于跨中拱顶。
（2）工程环境和不良地质条件检测
通过现场检测的方法得出在地下通道，内部环境相对潮湿，潮湿的环境对于建筑材料有着多方面侵蚀作用，地下人防工程局部侧壁出现了严重渗水问题，渗水还会对地下人防工程内壁产生冲刷效果，部分墙角出现了大量淤泥堆积。人防通道内部多处预留口仍然没有挖开，没有形成良好的天然植物，卵石部分直接暴露在表面之上，周围地层稳定性相对较弱，因此可能出现坍塌的问题。
（3）地下人防工程结构尺寸检测
在针对地下人防工程断面进行汇总检测中，主要分为两种不同的断面具体断面形式，如图1所示。
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图1断面类型
通过观察上图可以看出，砌砖拱跨度保持在900~1500mm之间，厚度保持在120mm范围内。在跨度提升到1200~1400mm之间，时厚度会随之提升。通过最终的检测结果显示，需要选择两个比较典型的断面进行示例，最终的参数结果如表一所示。
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（4）材料强度检测
材料强度检测过程中，需要采用回弹法对混凝土质量进行检测，混凝土强度推荐值需要保持在9.6~18?MP?a之间，砂浆强度平均值需要控制在1.1~1.5MP?a之间，强度计算过程中需要选取最小值作为合理的参照范围，对于抽测结构表面也要进行整体的检测，若是未发现混凝土表面出现明显的裂痕以及孔隙说明表面状况相对良好，并未出现明显的损失现象，但是由于相关材料长期处于潮湿环境中，可能出现受潮问题，砂浆的粘合度也会随之降低。
（5）结构构造和连接检测
人防工程结构主要和地下通道连接，通道横截面积分为两种不同类型，通道内壁均采用卵石砂浆进行建设，通道结构，建筑形式单一，没有出现明显的缺陷，在进行预制混凝土建设过程中需要针对薄弱部分进行检测，并且还要完成混凝土的合理拼接，这样才能形成半圆拱。预制混凝土需要采用横向拼接的方式，对接缝处进行了解，预防接缝部分出现不结实与薄弱等问题。
（6）结构裂缝以及破损检测
通过实际的测试得出，某地下人防工程在检测过程中，并没有发现非常明显的破损以及裂缝问题，材料方面也没有出现巨大的裂缝，地下人防工程整体结构相对完整，只需检查内部结构即可，这也是工程检测需要重视的重点部分。 3人防工程结构承载力验算
本文在研究过程中对某地下人防工程结构进行了整体的理论计算，根据计算结果和检验结果，完成了承载力评定。整体的范围包含土体压力，岩石的稳定性以及结构承载力计算等。
3.1围岩稳定性评价
根据隧道设计相关规范，围岩基本质量指标为BQ，根据分级因素将定量指标设置成RC以及KV，完成了最终的计算具体公式如下：
BQ=90+3RC+250KV(1)
通过观察公式可以得出，在围岩进行详细定级过程中，如果是遇到地下水围岩的整体性能和稳定性都会逐渐下降，在影响逐渐增加的背景下，需要针对基本指标进行修正。在围岩指标修正值中需要确定基本质量指标，这样才能逐渐降低地下水方面产生的影响。并且还要找出整体的脆弱结构面，对相关系数进行修正，保证应力满足初始状态需求。通过最终的结果判定，地下人防通道等级为4级，围岩无法达到自稳效果。?
3.2土体压力计算
工程主体压力计算主要可以分为两种类型为，自重土压力计算和附加土压力计算，将这两种压力形式进行叠加，才能保证载荷的平稳程度，自重土压力计算公式如下所示。
A2=KOYZ(2)
通过对以上公式进行分析，可以得出在平面上任何点和建筑结构的载荷之间都有着直接关系，因此可以采用角点法计算方式，找出基础平面和矩形应力系数之间的关系，按照不同的矩形长边和短边，依次进行计算，完成最终的叠加实验，并且还要实现压力和人防工程结构载荷方面的转换，这样才能为理论计算提供相关依据。
3.3理论模型的选取
在理论模型选取过程中需要根据围岩的等级进行判定，该工程地下围岩无法完成自身结构的稳定，且结构呈松散状态，因此在建设过程中需要考虑稳定性和围岩的整体承载力，整体的计算过程中需要针对衬砌结构进行。结构计算还需要考虑混凝土两端连接是否稳定，计算模型的选取和最终结果之间有着直接的联系，所以需要控制计算模型不出现任何的结构问题，这样才能不受到载荷作用的影响，出现偏移问题。在衬砌结构中，拱形面属于主要受力结构，并且拥有的载荷能力相对较大，在侧壁和拱形连接较好的情况下，需要发挥出辅助的全部作用，在合力验算需要明确结构性能，最终的结果显示无法进行侧壁载荷量计算。
在进行定量推断和计算过程中，公式具有良好的参考意义，同时也是保证结构力学稳定的重要依据。通过验算的方式也能达到横截面内力推导的作用，从而也能发挥出良好的效果。计算工作开展中，需要根据平衡条件完成相应的方程求解，对衔接部分进行简化过程中可以使用多种不同的模型，将数据代入模型中完成任意一点的计算，最终结果如表2所示。
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3.4混凝土拼接部分计算
针对混凝土拼接部分进行检测过程中也需要使用计算的方法，将目前现有理论作为基础，对支座和内力分别进行计算，结构计算采用三角拱理论完成，计算公式参照力学相关文献，完成了最终断面数据分析，同时也明确了混凝土强度。在整体核算过程中，需要对混凝土厚度进行明确，降低承载力方面的影响。通过对相关数据查阅，可以得出偏心距和计算高度之间有着重要的联系，因此需要确定承载力系数，在明确宽度和横截面高度的背景下，对最终得出结果还要进行验算。一定要保证混凝土弯曲拉强和设计值，根据有关规范完成承载力计算，其中稳定系数属于重要部分，受力点可能出现重心偏移问题。素混凝土结构构件计算中无构件抗剪承载力验算的相关规定,因此对该素混凝土构件的抗剪承载力不做验算。
结束语：
综上所述，为保证地下人防建筑地面改造的安全性和合理性，通过对其结构安全性的检测和分析，合理应用力学及承载力知识，得到了最终的结构计算数据，以期通过该方法逐步提高地下人防工程结构的安全性。根据最终的测试与检验结果得出，地下人防工程内部结构无法满足传力要求，混凝土拼接部分承载力也不满足相关要求，工程整体存在环境问题和结构缺陷，无法达到理想要求。由于受到改造的影响，很多环节依然存在严重的安全隐患，需要采用可靠方案进行处理，建议需要采用密实回填的方法，及时填补废气通道。本文综合实际的工程情况，完成了现场鉴定与分析，最终提出了自己的观点，希望通过这种方式为此类工程实践提供理论基础。
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