深基坑支护开题报告

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1、毕业设计开题报告设计题目：新纪元世纪广场基坑支护结构设计院系名称：土木与建筑工程学院专业班级:土木工程（岩土）08-1班学生姓名：吉立朋导师姓名：杨晓丰曾继民开题时间：2012年3月7日1. 课题研究目的和意义随着城市的建设基坑支护技术也不断发展，而对于不同的工程环境及条件， 采用何种支护形式显得至关重要，同时把是否能保证基坑及周围环境的安全及工 程造价作为判断一个支护设计方案是否合理的标准。如果支护结构型式选择合 理，就可以做到整个基坑以及整个建筑物的安全可靠，还可以带来可观的经济与 社会效益。基坑为房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑。为 保证基坑施工、主体地下结构的安全和周

2、围环境不受损害而采取的支护结构、降 水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工和监测等，称为基坑工程。它是地 下基础施工中内容丰富而富于变化的领域，是一项风险工程，是一门古老而具有 划时代特点的综合性的新型学科，它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构 力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等多学科 问题。基坑工程采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体 系总称为支护结构。基坑支护工程包含挡土、支护、降水、挖土等许多紧密联系 的环节，如其中某一环节失效，将会导致整个工程的失败。本课题是一个实际工程支护问题，针对该工程可培养学生综合能力。设计中， 不仅要认真

3、学习现有规范和工程中常用及心形的各种施工工艺和施工技术，而且 应结合当地工程经验和方法，将这些经验方法与自身所学的科学文化知识相结 合。根据土木工程专业（岩土与地下工程方向）的培养目标要求及毕业生的主要 服务去向，通过毕业设计，使每个学生把所学过的专业知识综合应用于实际工程 设计中，使理论与生产实践相结合提高工程设计能力，能独立进行基坑支护结构 设计。通过新纪元世纪广场基坑支护结构设计，使学生在应用现行规范、标准、 技术指标与经济指标等方面得到基本训练，达到对所学专业知识进行巩固、综合 掌握和灵活运用的目的，提高毕业生分析问题、解决问题的能力。本项毕业设计选题为新纪元世纪广场基坑支护结构设计，

4、为详细学习和了解 与岩土工程相关的知识，巩固以前学习过的（深基坑支护、基础工程、地基处理、 土力学、工程地质学等）知识，并按照现行规范，通过对实际情况的分析把它运 用到生产实践中去，同时也培养了调查研究、查阅文献、收集资料和整理资料的 能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际，并为以后的工作和学习打下坚实 的基础。2. 课题研究现状及分析2.1我国基坑工程的发展现状基坑工程在我国出现比较晚，我国70年代国内开挖深度达到10m以上的基 坑工程比较少，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区，当时， 上海的高层建筑的地下室大多埋深在4m左右。北京在七十年代初建成了深20m 的地下铁道区间车

5、站。八十年代后，北京、上海、广东、天津以及其他城市施工 的深基坑陆续增加，开挖深度一般在8m左右，少数超过10m。进入九十年代， 我国的高层建筑迅猛发展，同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、 地铁车站等，导致多层地下室逐渐增多，基坑开挖深度超过10m的比比皆是。 为总结各地积累的深基坑设计和施工的经验，中国土木工程学会和中国建筑学会 的土力学和基础工程学会，相继召开过多次全国和地方的深基坑学术会议，并出 版有关论文集。为了总结我国深基坑支护设计和施工经验，九十年代后相继在武 汉市、广东省及上海市等编制了深基坑支护设计与施工的有关法规，并已编制了 国家行业标准的有关法规。但我国贯彻执

6、行改革开放政策以来所形成的开放大市 场和与国际接轨的外向型运作，使我国的基坑工程领域的发展形成了东西方模式 并存的独特格局，而在技术进步和发展上，又存在着地域上的不平衡。基坑支护技术在我国相对较年轻，无论是设计计算，还是施工监控等方面都 处在不断进步和发展的过程中。随着改革开放和经济建设高潮的兴起，许多城市 新建和进行改建、扩建，特别是近年在沿海开放城市中高层建筑的大量兴建或地 下空间的逐渐开发和利用，基坑工程的设计和施工技术的开发和实践，形成了近 年国内岩土工程建设项目的热点。多种形式的围护结构，如排桩挡土、排桩与水 泥土复合围护、水泥土搅拌桩支挡、引进的SMW工法以及地下连续墙等，已经 逐

7、步打破了以前单一的板桩(钢板桩、混凝土板桩等)围护的模式而形成了多样化 格局，呈现出前所未有的技术发展与更新的势头。2.2国外基坑工程的发展现状深基坑工程在国外称为“深开挖工程”(Deep Excavation)，这比称之为“深 基坑”更合适。因为为了设置建筑物的地下室需开挖深基坑，这只是深基坑开挖 的一种类型。深开挖还包括为了埋设各种地下设施而必须进行的深层开挖。基坑工程是一项古老的工程技术，又是一门新兴的应用学科。纵观古今，博 览中外，作为基坑工程主要内容的工程地质以及岩土力学与基础工程，虽说作为 一门单项学科是近六七十年间的事，但它作为一项工程技术早已不自今日始。20 世纪20年代，K.

8、 Terzaghi的土力学和工程地质学的先后问世，标志着 本学科走向系统和成型，带动了各国学者和工程技术人员对本门学科和技术的各 个方面的探索、深入与提高。20世纪40年代Terzaghi和Peck等人就提出了 预估挖土方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法。这一理论原理一直沿用至今， 只不过有了许多改进和修正。50年代Bjerrum和Eide给出了分析深基坑底板 隆起的方法。60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软黏土深基坑中使用了仪器进行 监测，此后的大量实测资料提高了预测的准确性，并从70年代起产生了相应的 指导开挖的法规。随着城市建设的发展，愈益要求开发三维城市空间。目前各类用途的地下空 间已在世

9、界各大城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地 下车站、地下停车库、地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工 事以及多种地下民用和工业设施等。国外著名的地下工程有法国巴黎中央商场、 美国明尼苏达大学土木工程系的办公大楼和实验室、日本东京八重洲地下街等。目前，随着科技的发展，特别是电子计算机的广泛应用，极大地推动了岩土 工程界的发展（其中深基坑工程也不例外），各种新的设计计算理论和先进的测试 技术不断地被用到建筑基坑工程中，室内外的调查和测试正在实现着半自动化和 自动化，有效地减轻了劳动，提高了效率；岩土工程中非线性计算和数值分析方 法得以具体操作和实现，促进了岩土工程

10、关系和计算从线性向非线性这一质变的 过渡；而岩土工程监测技术（包括测试手段、方法与工具）的进步，加速了基坑工 程中信息化施工的推行，反过来又迅速提高了人们对基坑工程设计方法和理论的 认识，建筑基坑工程的设计原则正从强度破坏极限状态向着变形极限状态控制发 展。目前有一部分内容正试行向着概率极限状态（可靠性设计方法）控制的新的方 向发展，以便尽早与已经按照可靠性原则进行设计的上部结构设计方法相匹配。 近年来，大、重型机械制造技术，特别是美国、日本及欧洲发达国家的大功率、 强动力施工机械和大型静动态测试仪器的问世，更加推动了基坑工程理论与技术 的迅速发展;而在法国、意大利、日本等国家率先使用的新的基

11、础施工法（如SMW 工法等）的相继问世，又极大地发展了软土开挖与围护的技术。3. 基本内容、拟解决的主要问题3.1设计内容本设计选题是广褒中心基坑支护结构设计。学生在对工程地质、土力学、 岩土工程勘察、基础工程、地下建筑工程规划与设计等有关专业基础及 专业课程学习的基础上，在教师指导下完成设计任务。本选题的重点是基坑支护 结构设计。具体应完成的设计内容如下：1、设计方案比选：根据基坑周围环境、开挖深度、土质情况、地下水位、 高低以及基坑侧壁安全等级进行。拟采用土钉墙，钢板桩，锚杆，地下连续墙等 支护结构中的两种或多种。2、土压力计算：对于碎石和砂土、粘土和粉土分别采用水土分算和水土合算并分别计

12、算静止土压力，主动土压力，被动土压力。3、支护结构计算：对于锚撑式围护结构采用静力平衡法立柱内力和锚杆水 平分力时，自上而下逐层计算。先对第j层锚杆锚固点取矩，求得入土深度Dj， 然后利用水平力的平衡条件，计算第j层锚杆的水平力设计值。从而计算出锚杆 水平拉力。对基坑开到底后最下面的一道锚杆位置取矩，可计算桩的最后入土深 度 Dmin。4、基坑稳定性验算：主要验算有基坑抗隆起稳定性验算，抗滑移定性验算， 抗倾覆稳定性验算，基坑的抗管涌稳定性验算。5、基坑的降水止水设计：水土分算和水土合算。6、基坑监测方案设计：对基坑的监测应进行基坑沉降监测，水平位移监测， 结构及土体侧向位移监测。3.2拟解决

13、的主要问题1. 支护结构内力和变形计算过程中，由于开挖、排水、支护等施工顺序的先 后，支护结构所受工况不同，采取的计算方法也不同。2. 通过受力分析进行支护结构构件的配筋计算。4. 技术路线或研究方法4.1支护方案的对比与优选根据本次工程中的实际情况综合性的考虑工程造价、支护设备、以及场地的 施工条件等各方面的信息选择合理的支护方案。最后对所选的方案进行综合性的 了解，以便以后的设计中加以运用。4.2 土压力计算及支护参数确定在本次工程中我们采用朗肯土压力计算方法。常计算的内容有墙后主动土压 力计算，墙前被动土压力计算。只有确定了土压力的计算，才能确定支撑杆件的 截面配筋参数以及桩长、桩间排距

14、等。4.3支护参数验算问题支护参数验算内容包括抗剪验算、抗倾覆验算、变形验算等，支护结构的设 计要求确保深基坑壁稳定、施工安全。这就要求设计中应对三种承载力极限状态 进行验算。此外，还包括对支撑构件的截面承载力进行验算还包括墙体的抗渗验 算等。5. 进度安排2月27日3月02日收集基坑支护方案材料.3月03日3月09日基坑支护方案比选.3月10日3月13日 3月14日3月17日 3月18日3月24日 3月25日3月31日 4月01日4月07日 4月08日4月15日 4月16日4月28日 4月29日5月05日 5月06日5月11日 5月11日5月19日 5月20日5月26日 5月27日6月02日

15、 6月03日6月09日 6月10日6月17日6.主要参考文献查阅有关土压力计算公式.土压力计算.查阅所选支护结构计算所需的公式支护结构的计算.验算支护结构的计算.查阅支撑体系有关资料.完成支撑体系设计.基坑稳定性验算.了解基坑降水的几种方法.设计基坑降水方案.基坑监测方案设计.整理设计时所有的有关基坑设计的文件.撰写毕业设计说明书.毕业设计资料上交及评阅.I 中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) M.北京： 中国建筑工业出版社，1999 中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002) M.北 京：中国建筑工业出版社，20023 中国建筑科学研究

16、院.建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002) M.北京: 中国建筑工业出版社，20024 刘建航等.基坑工程手册M.北京：中国建筑工业出版社，19975 中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范(GBJ50010-2002) M.北京: 中国建筑工业出版社，20026 上海市建设和交通委员会.型钢水泥土搅拌墙技术规程(试行)(DGJ08-116-2005) M.上海：20057 南京地区建筑地基基础设计规范.DGJ32/J 12-20058 土钉支护在基坑工程中的应用(第二版)中国建筑工业出版社9 龚维明等编著.地下结构工程.南京：东南大学出版社，200410 陈肇元等编著.土钉支护在深基坑

17、工程中的应用.北京：中国建筑工业 出版社，1997II 张荣.复合土钉支护技术在南京河西地区基坑中的应用D:硕士学位论文.南京:河海大学土木学院,200712 段建立，谭跃虎,徐水根，等.复合土钉支护在玄武湖隧道基坑中的应用J .建筑施工,2002 , (3).13 郭清，钢管桩结合土钉支护在滨江大厦地下室基坑中的应用J .岩土锚 固工程,2003 , (1).14 汤凤林，林希强.复合土钉支护技术在基坑支护工程中的应用一一以广州 地区为例J .现代地质，2000 , (1).15 吕麟信.软弱复杂地层基坑边坡应用复合土钉支护技术J .岩土锚固工 程,2000 , (1).16 江苏南京地质工

18、程勘察院提供的“继源.河西石家庄地块岩土工程详细勘察 报告(编号 2007-GK029)”。17 Geotechnical Engineering Office,Civil Engineering and Development Department,Civil Engineering and Development Building.Foundation design and construction. GEO Publication No. 1/200618 Liu Chun.two stage fuzzy comprehensive assessment of supporting effect of deep foundation Pits.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2004，V23，nSuppL.1，July,4606-460919 YangYuwen YinJian一hua， YuanJian-xin， etc.Computers and Geotechnics.