基坑支护毕业设计开题报告

黑龙江工程学院本科生毕业设计开题报告

地下连续墙已成为深基坑的主要支护结构挡墙之一，国内大城市深基坑工程利用此支护结构为多，常用厚度为600～1000mm，目前也可施工厚度450mm的，上海至今已完成100多万平方米地下连续墙。尤其是地下水位高的软土地区，当基坑深度大且邻近的建(构)筑物、道路和地下管线相距甚近时，往往是首先考虑的支护方案。上海地铁的多个车站施工中都采用地下连续墙。 （6）土钉墙

土钉墙是一种利用土钉加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法。它由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该种支护结构简单、经济、施工方便，是一种较有前途的基坑边坡支护技术，适用于地下水位以上或经降水后的粘性土或密实性较好的砂土地层，基坑深度一般不大于15m。

除上述者外，还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、打入预制钢筋混凝土桩等支护结构挡墙。近年来SMW法(水泥土搅拌连续墙)在我国已成功应用，有一定发展前途。北京还采用了桩墙合一的方案，即将支护桩移至地下结构墙体位置，轴线桩既承受侧向土压力又承受垂直荷载，轴线桩间增加一些挡土桩承受

土压力，桩间砌墙作为地下结构外墙，收到较好的效果，目前亦得到推广。 ---------------浅谈深基坑支护结构设计 .建筑科学论文，侯学渊2012.09

基坑工程设计多在主体工程设计结束施工图完成之后，基坑工程施工之前进行。但为了使基坑工程设计与主体工程之间协调，使基坑工程的实施能更加经济，对大型深基坑工程，应在主体结构设计阶段就着手进行，以便协调基坑工程与主体工程结构之间的关系，如地下结构用逆作法施工，则围护墙和中间支承柱（中柱桩）的布置就需与主体工程地下结构设计密切结合；如大型深基坑工程支护结构的设计，其立柱的布置、多层支撑的布置和换撑等，皆与主体结构工程桩的布置、地下结构底板和楼盖标高等密切有关。

进行基坑工程设计之前，应对下述地下结构设计资料进行了解：

（1）主体工程地下室的平面布置和形状，以及与建筑红线的相对位置。这是选择支护结构形式、进行支撑布置等必须参考的资料。如基坑边线贴近建筑红线，便需选择厚度较小的支护结构的围护墙；如平面尺寸大、形状复杂，则在布置支撑时需加以特殊处理。

（2）主体工程基础的桩位布置图。在进行围护墙布置和确定立柱位置时，必须了解桩位布置。尽量利用工程桩作为立柱桩，以降低支护结构费用，实在无法

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利用工程桩时才另设立柱桩。

（3）主体结构地下室的层数、各层楼板和底板的布置与标高，以及地面标高。根据天然地面标高和地下室底板底标高，便可确定基坑开挖深度，这是选择支护结构形式、确定降水和挖土方案的重要依据。

了解各层楼盖和底板的布置，则便于支撑的竖向布置和确定支撑的换撑方案，如楼盖局部缺少时，还需考虑水平支撑换撑时如何传力等。

——施工工程的地下结构设计资料调查.基坑工程，刘建航1996，17(5) 在规划和设计建筑物时，常常用安全系数来考虑许多未知或不确因素的影响 新的建筑结构规范的 制定 ，使安全系数的概念及含义有了质的飞跃 ．以前 的安全系数的大小并不能定量地表示安全性 的大小 利用 以概率统计为手段分析建筑物破坏或失效概率 的可靠度理论的引进成为一种必然 ．新的建筑 结构规 范中用可靠度理论定义的评价指标，是在大量工程实践基础上以概率统计为手段制定 的具有小于某破坏 概率的指标 ．

建筑物的上部结构的设计已全部采用基于可靠度理论的新规范 ，但在基础工程中，仅桩基工程率先采用可靠度设计 ，其他方面则刚刚起步 。在基坑工程 中开展这方面的工作较少 ，主要是基坑工程中影响因素众多 ，积累的资料较少 ，较难进行 。目前上部结构采用可靠度设计 ，而基础(包括基坑 )则采用定值设计存在各种不协调的问题 。因此进行基坑可靠度研究而与上部结构设计相衔接 ，成为亟待懈决的问题，国家地基基础设计规范正采用可靠度理论进行修改，本文拟在基坑工程的可靠度研究方面作一些探讨。基坑支撑开挖的确定性分析本身就相当复杂，不是一二个公式所能解决的，因此国内外基坑支护结构基于不确定性 分析 的可靠度研究成果很少 。只有 Matsuo等人在这方面作过较细致的工作 ，但该 文采用 的是简支梁近似法，用其进行可靠度研究 ，其本身的误差极有可能掩盖可靠度分析的作用 。所 以本文采 用有 限元方法来 将可靠度理论引入基坑支护结构的受力及变形分析 ，考虑 了模型不确定性和计算参数变异性对结构的影 响，提出了深基坑支护结构受力及变形的近似概率预测方法。

——深基坑结构支护的可靠度分析 刘国斌 1998.6

3 基本内容、拟解决的主要问题

3.1设计内容

泛海酒店的基本设计内容有以下几方面：

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（1）设计方案比选：它包括对各种支护形式所使用的土体范围，基坑深度是否满足条件等，选取施工方便的支护结构。

（2）土压力计算：土压力计算包括对土体的水平荷载（主动土压力）、水平抗力（被动土压力）进行计算。

（3）支护结构计算：泛海酒店基坑支护形式应满足剪力和弯矩要求。计算包括内力计算，弯矩计算，和配筋计算等。

（4）基坑稳定性验算：包括基坑整体稳定性计算、基坑坑底抗隆起稳定性分析、基坑踢脚稳定性验算、基坑抗管涌验算、基坑突涌稳定性分析计算。 （5）基坑的降水止水设计：为达到目的，基坑降水要进行疏干井设计、减压井设计和地面沉降计算三方面的设计。

（6）基坑监测方案设计：主要包括内力监测和变形监测两大方面的监测。

3.2拟解决的主要问题

（1）支护方案的对比与优选。 （2）支护的稳定性验算问题。 （3）深基坑的降水止水问题。

4 技术路线

（1）设计方案比选：是根据当地的自然地形、地质条件、水文条件、岩土工程勘察报告及各种支护形式的适用条件，综合考虑以确定合理地设计方案。 （2）土压力计算：是根据郎肯的理论进行主动土压力和被动土压力的计算。 （3）支护结构计算：其中是根据弹性支点法和极限平衡法进行计算的。有些支护结构也仅采用静力平衡状态计算。

（4）基坑稳定性验算：根据极限平衡法对边坡整体稳定性和基坑坑底隆起稳定性进行分析；基坑踢脚稳定性则根据力矩平衡来进行分析；根据基坑渗流的水力梯度不应超过临界水力梯度的原理对基坑渗流稳定性进行分析；基坑突涌稳定性分析多是从压力平衡的角度分析而得出得结论。

（5）基坑降水止水设计：应根据基坑底面上覆土压力承压含水层作用在顶板上的水头压力相平衡的原理进行基坑降水止水设计。采用轻型井点降水的方法宜适合该地区施工。

（6）基坑监测方案设计：采用科学仪器设备和一定的手段对支护结构、主体结构、桌边环境的受力和位移等进行持续观测。

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5 进度安排

时间安排 工作内容 有效工作天数 2月25日—3月08日 方案比选 10天 3月11日—3月15日 土压力计算 5天 3月18日—4月19日 基坑支护结构计算 25天 4月22日—5月03日 基坑稳定性验算 10天 5月06日—5月17日 基坑降水设计 10天 5月20日—5月24日 基坑监测方案设计 5天 5月27日—6月07日 撰写毕业设计说明书 10天 6月10日—6月14日 毕业设计资料上交及评阅 5天

6 参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012).北京：中国建筑工业出版社， 2012.

[2]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012).北京：中国建筑工业出版社， 2012.

[3]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) .北京：中国建筑工业出版社，2001. [4]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008).北京：中国建筑工业出版社，2008. [5]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010).北京：中国建筑工业出版社， 2010.

[6]《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001 2009版).北京：中国建筑工业出版 社，2001.

[7]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002).北京：中国建筑工业出版社， 2002.

[8]《深基坑工程》，高大钊主编.机械工业出版社，2003.

[9]《基坑工程手册（第二版）》，刘建航、侯学渊主编.中国建筑工业出版社， 2009.

[10] 唐梦雄,陈如桂.深基坑工程变形控制[M].北京:中国建筑工业出版社,

2006

[11] 刘建航, 侯学渊. 基坑工程手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1997 [12] 黄强. 深基坑支护工程设计技术[M]. 北京: 中国建材工业出版社, 1995 [13] 尉希成. 支护结构设计手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1995

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[14] 唐业清. 基坑工程事故分析与处理[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,

1999

[15] 龚晓南, 高有潮. 深基坑工程设计施工手册[M]. 北京: 中国建筑工业出

版社, 1998

[16] 杨予. 深基坑支护优化设计[D]. 南宁: 广西大学, 1999.

[17] 张引平. 浅谈深基坑支护结构设计计算[J]. 科技情报开发与经济,

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[18] Clough G.W, Dunean J.M. Finite Element Analyses of Retaining wa11

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Boston[J].Journalof Geotechnanical Engineering, 1993,69-89 [22]Sunil S.Kishnani,Ronaldo I.Seepage and Soil-structure Interface

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