土木工程畢業(yè) 基坑支護(hù)開(kāi)題報(bào)告

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告標(biāo)題：教學(xué)樓基坑工程的支護(hù)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名友誼學(xué)習(xí)編號(hào)教學(xué)部門土木工程與建筑學(xué)院專業(yè)等級(jí)2008教師張伯虎職稱副教授單位西南石油大學(xué)教學(xué)樓基坑支護(hù)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告一、研究目的和意義目前，隨著高層建筑的快速發(fā)展，深基坑工程越來(lái)越多。由于深基坑工程本身是一個(gè)多學(xué)科、多專業(yè)的系統(tǒng)工程，其實(shí)施存在諸多風(fēng)險(xiǎn)，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致重大事故。因此，深基坑工程越來(lái)越受到重視。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的高層建筑和市政工程。1929年，中國(guó)在上海建起了14層的錦江飯店，1934年又建起了24層的國(guó)際飯店。然而，中國(guó)高層建筑的大規(guī)模發(fā)展始于20世紀(jì)70年代末。北京、上海、廣州等城市已經(jīng)建成了大

2、量的高層建筑。國(guó)內(nèi)外大量工程實(shí)踐表明，許多工程最危險(xiǎn)的階段不一定是正常使用階段，而是施工階段和老化階段。許多工程事故往往發(fā)生在施工階段，其原因不僅僅是施工質(zhì)量的保證、施工方法的不合理改變、人為失誤等。但由于對(duì)環(huán)境、地質(zhì)、荷載等因素認(rèn)識(shí)不足，在設(shè)計(jì)和施工中也存在一些失誤和疏忽。深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須具備結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)、地基處理、原位測(cè)試等多種學(xué)科知識(shí)。同時(shí)，必須有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，考慮擬建場(chǎng)地的土質(zhì)和周圍環(huán)境，因地制宜地制定支護(hù)結(jié)構(gòu)方案和實(shí)施方法。近年來(lái)，高層建筑和市政建設(shè)正處于大發(fā)展時(shí)期。由于設(shè)計(jì)和施工隊(duì)伍不熟悉深基坑施工的當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)，造成了一些事故。為避免這些事故，應(yīng)

3、加強(qiáng)深基坑工程的研究。正確、科學(xué)的基坑工程設(shè)計(jì)和施工能夠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)加快施工進(jìn)度和保護(hù)環(huán)境起到重要作用。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以系統(tǒng)、全面地運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)自己解決問(wèn)題的能力，為將來(lái)的工作打下基礎(chǔ)。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下工程越來(lái)越多，開(kāi)發(fā)利用地下空間的需求日益重要。地下鐵路、地下車庫(kù)、地下變電站、地下商場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、人防工程和高層建筑的多層地下室日益增多?；庸こ淌且婚T涉及多學(xué)科的新興學(xué)科，隨著土力學(xué)、計(jì)算技術(shù)、施工技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步而不斷完善。基坑工程的實(shí)踐性很強(qiáng)，隨著工程實(shí)踐的不斷擴(kuò)大，這種實(shí)踐性逐漸提

4、高。早在20世紀(jì)40年代，派克、太沙基等人就研究了土方開(kāi)挖的穩(wěn)定性和支護(hù)的內(nèi)力，并提出了計(jì)算方法。在20世紀(jì)50年代，艾德和比耶羅姆分析了基坑底部的隆起。從此，基坑工程的科學(xué)分析和計(jì)算方法開(kāi)始被研究。此后，隨著深基坑工程在世界范圍內(nèi)的增多，科學(xué)家和工程師們開(kāi)始關(guān)注深基坑工程，并逐漸采用儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，制定了相關(guān)的規(guī)范來(lái)指導(dǎo)基坑土方開(kāi)挖。20世紀(jì)80年代以前，除了北京修建地下鐵路時(shí)的一些深基坑工程外，我國(guó)深基坑工程很少。當(dāng)時(shí)上海建的多層和高層建筑的地下室大多為一層，深度一般不超過(guò)5米，所以不算大20世紀(jì)90年代，我國(guó)高層和超高層建筑進(jìn)入了快速發(fā)展階段。以上海為例，1991年只有862棟高層建筑，1

5、994年增加到1304棟，1996年增加到1953棟。其他大中型城市也在快速發(fā)展。隨著高層建筑的發(fā)展，為了充分利用地下空間，多層地下室的數(shù)量逐漸增加，基坑開(kāi)挖深度也逐漸增加。隨著工程實(shí)踐的增加，促進(jìn)了基坑工程科學(xué)的發(fā)展。此時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)形式逐漸多樣化，同時(shí)采用水泥土養(yǎng)護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼板樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁和地下連續(xù)墻。支撐形式也得到發(fā)展，鋼支撐和各種形式的鋼筋混凝土支撐已經(jīng)得到應(yīng)用。計(jì)算理論和技術(shù)進(jìn)步較快，有限元法和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越普及，大大提高了計(jì)算精度。深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：(一)改變傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)理念對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外沒(méi)有精確的計(jì)算方法，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。深

6、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”，計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力存在較大差距，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。國(guó)內(nèi)外巖土工程工作者已經(jīng)就探索和建立動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系達(dá)成共識(shí)，許多學(xué)者也開(kāi)始從事這一領(lǐng)域的研究。近十年來(lái)，我國(guó)在深基坑支護(hù)技術(shù)方面積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在施工過(guò)程中收集了一些技術(shù)數(shù)據(jù)，初步探索了巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力規(guī)律，為建立新的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論奠定了良好的基礎(chǔ)。(2)建立新的變形控制工程設(shè)計(jì)方法根據(jù)變形控制設(shè)計(jì)，變形控制量應(yīng)根據(jù)基坑周邊環(huán)境條件因地制宜確定。不要求基坑圍護(hù)的變形盡可能小，簡(jiǎn)單地規(guī)定變形允許值是不合適的。應(yīng)以基坑變形不會(huì)對(duì)周圍市政道路、地下管線和建(構(gòu))筑物產(chǎn)生

7、不利影響，不會(huì)影響其正常使用為標(biāo)準(zhǔn)。有鑒于此，應(yīng)建立新的變形控制設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)解決以下問(wèn)題：(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制標(biāo)準(zhǔn)。這是關(guān)系到支護(hù)結(jié)構(gòu)成敗的決定性數(shù)據(jù)，但到目前為止還沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)。(2)空間應(yīng)變簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變。這就是在設(shè)計(jì)中如何將開(kāi)挖過(guò)程中的空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變。(3)地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響。(3)討論新支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法隨著大量高層、超高層建筑和地下工程的出現(xiàn)，對(duì)基坑工程的要求越來(lái)越高，問(wèn)題也越來(lái)越多，導(dǎo)致出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如雙排樁、土釘、復(fù)合拱幕、旋噴樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等。然而，如何建立這些支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，如何選擇計(jì)算圖表，如何使設(shè)計(jì)方法趨于正確，

8、仍然是新型支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中亟待解決的問(wèn)題。目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正朝著綜合化方向發(fā)展，即受力結(jié)構(gòu)止水結(jié)構(gòu)、臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)和永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，開(kāi)挖方式和支護(hù)結(jié)構(gòu)類型相結(jié)合。這些組合不可避免地會(huì)使支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變得復(fù)雜，因此工程技術(shù)人員必須討論新支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。(4)開(kāi)展支撐結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究理論來(lái)源于實(shí)踐，迄今為止，還沒(méi)有關(guān)于支撐結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究(5)優(yōu)化深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工不同于上部結(jié)構(gòu)。除了不同類型的地基土外，地下水位、土的物理力學(xué)性質(zhì)和周圍環(huán)境條件都與支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇直接相關(guān)。在深基坑工程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選擇非常重要。合理選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，可以達(dá)到安全可靠、施工順利、縮

9、短工期，并帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。相反，一個(gè)不合理的方案即使成本很高也不能保證安全。因此，支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化選擇是深基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。(六)信息監(jiān)測(cè)和信息化建設(shè)技術(shù)的發(fā)展基坑工程力學(xué)參數(shù)的不確定性和施工過(guò)程的不可預(yù)測(cè)性，使得基坑工程的設(shè)計(jì)和施工不符合實(shí)際地層條件成為必然。在施工過(guò)程中，有必要通過(guò)監(jiān)測(cè)信息的反饋來(lái)修正設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工。因此，基坑工程的監(jiān)測(cè)是基坑工程建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。組織良好的監(jiān)測(cè)可以及時(shí)將施工中的各方面信息反饋給開(kāi)挖組織者，根據(jù)預(yù)測(cè)判斷施工對(duì)周圍環(huán)境的影響，評(píng)價(jià)基坑工程圍護(hù)系統(tǒng)的變形和穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)測(cè)進(jìn)一步開(kāi)挖后變形和穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)展，制定進(jìn)一步的施工策略，實(shí)現(xiàn)所謂的信

10、息化施工。三.項(xiàng)目概述擬建項(xiàng)目為成都西南石油大學(xué)教學(xué)樓。擬建建筑為兩層框架結(jié)構(gòu)，地上6層，地下2層，總建筑面積69533m2。建筑0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.25米，水準(zhǔn)測(cè)量后的地面標(biāo)高為17.00米，其他標(biāo)高以此為準(zhǔn)。地下室負(fù)二層頂標(biāo)高為-7.75米，基坑開(kāi)挖深度為8.50米，基坑北側(cè)和東側(cè)為公路，最近距離為15米，有通訊電纜、燃?xì)夤艿赖仍O(shè)施。西側(cè)為一棟五層住宅樓，最近距離為10.5米，南側(cè)為一棟研究院大樓，最近距離為12.5米，基坑重要等級(jí)為二級(jí)?；悠矫鎴D第四，本課題的主要研究?jī)?nèi)容和方法1.內(nèi)容：本工程主要分為基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)和基坑降水方案設(shè)計(jì)兩部分。各部分的設(shè)計(jì)步驟如下：(一)基坑支護(hù)

11、方案設(shè)計(jì)(1)基坑支護(hù)方案的選擇(2)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)采用計(jì)算設(shè)計(jì)理論，選擇計(jì)算模型。確定建筑材料的要求(包括混凝土強(qiáng)度、鋼筋類型等)。)。(3)繪制基坑支護(hù)平面圖、剖面圖和節(jié)點(diǎn)圖(4)監(jiān)控方案和監(jiān)控設(shè)計(jì)。(2)基坑施工方案設(shè)計(jì)(1)土方開(kāi)挖施工方案的選擇(2)配套工程的施工方法和操作流程(3)項(xiàng)目安全技術(shù)措施(4)雨季施工技術(shù)措施(3)基坑降水方案設(shè)計(jì)(1)基坑降水方案技術(shù)要求(2)降水設(shè)計(jì)計(jì)算和基坑涌水量計(jì)算(3)降水對(duì)周圍建筑的影響分析(4)基坑降水方案的選擇(5)降水工程的監(jiān)測(cè)和維護(hù)要求(6)降水井施工技術(shù)2.方法：主要是通過(guò)閱讀大量的文獻(xiàn)和所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，提出設(shè)計(jì)方案，對(duì)每個(gè)

12、方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最佳方案，然后設(shè)計(jì)出滿足各種規(guī)范要求的施工方案，再以圖紙的形式表達(dá)出來(lái)。五、基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)思路基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵在于可行性方案的選擇和優(yōu)化1.首先，對(duì)擬建的基坑支護(hù)工程進(jìn)行了調(diào)查。如果深度較大，應(yīng)首先考慮懸臂支撐結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主要利用基坑地面以下土壤提供的土壓力來(lái)維持支撐系統(tǒng)的平衡。主要結(jié)構(gòu)形式為樁排支撐結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻。如果邊坡土質(zhì)較好，地下水位較低，一般采用樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，如果基坑較淺或被動(dòng)區(qū)土質(zhì)較好，懸臂支護(hù)方案更經(jīng)濟(jì)合理；然而，當(dāng)基坑較深或被動(dòng)區(qū)土質(zhì)較差時(shí)，該方案相對(duì)不經(jīng)濟(jì)。2.如果懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)不合理，還可以考慮其他可行的方案，如鋼板樁支護(hù)

13、、土釘支護(hù)、網(wǎng)根樁加固、逆作法等。工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程的具體情況和具體問(wèn)題，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)和對(duì)比分析，確定不同基坑支護(hù)方案所需的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型和支護(hù)材料。3.在設(shè)計(jì)支護(hù)方案時(shí)，應(yīng)充分考慮地下水的影響，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到設(shè)計(jì)方案的成敗。但同時(shí)，我們要注意施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)是否適合井點(diǎn)降水，有時(shí)還要考慮井點(diǎn)降水是否會(huì)影響周圍環(huán)境。通常，為了減少井點(diǎn)降水對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響(如額外的地面沉降等)。)，我們也可以使用井點(diǎn)回灌技術(shù)來(lái)盡可能地減少這種負(fù)面影響。六、主要階段的工作、進(jìn)度和技術(shù)指標(biāo)1、主要階段見(jiàn)表1序號(hào)設(shè)計(jì)(論文)各階段的內(nèi)容開(kāi)始和結(jié)束日期1調(diào)查并撰寫開(kāi)題報(bào)告，在老師的指導(dǎo)下修改和完善開(kāi)題報(bào)告。專業(yè)英語(yǔ)翻

14、譯和回答問(wèn)題；2012年4月2日2012年4月15日2.0周2方案比較，確定基坑支護(hù)方案；2012年4月16日2012年4月22日1.0周3支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2012年4月23日2012年5月13日3.0周4基坑降水設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求；2012年5月14日2012年5月27日1.0周5撰寫和總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告，撰寫中英文摘要，打印和裝訂文件(包括圖紙)，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯；2012年5月28日2012年6月10日2.0周注：畢業(yè)資料將于6月10日上交6評(píng)審、評(píng)審和答辯資格、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯、創(chuàng)優(yōu)競(jìng)賽答辯。2012年6月11日2012年6月24日2.0周2.技術(shù)指標(biāo)：擬建項(xiàng)目為成都西南石油

15、大學(xué)教學(xué)樓。擬建建筑為兩層框架結(jié)構(gòu)，地上6層，地下2層，總建筑面積69533m2。建筑0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.25米，水準(zhǔn)測(cè)量后的地面標(biāo)高為17.00米，其他標(biāo)高以此為準(zhǔn)。地下室負(fù)二層頂標(biāo)高為-7.75米，基坑開(kāi)挖深度為8.50米，基坑北側(cè)和東側(cè)為公路，最近距離為15米，有通訊電纜、燃?xì)夤艿赖仍O(shè)施。西側(cè)為一棟五層住宅樓，最近距離為10.5米，南側(cè)為一棟研究院大樓，最近距離為12.5米，基坑重要等級(jí)為二級(jí)。六.最終目標(biāo)和完成時(shí)間最終目標(biāo)：通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)你獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，提高你在理論和實(shí)踐兩方面的專業(yè)知識(shí)。完工時(shí)間：6月10日七、現(xiàn)有條件和必須采取的措施背景條件：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量提出了更高的要求。軟件：地質(zhì)調(diào)查部門提供的擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，包括地形、地質(zhì)分布、地下水、不良