武汉迎宾华府B区基坑支护设计毕业设计开题报告(最新).doc

长江大学毕业设计(论文)开题报告题 目 名 称：武汉迎宾华府B区基坑支护设计题 目 来 源：生产实际题 目 类 别：毕业设计学 院 （系）：城市建设学院专 业 班 级：岩土11201班学 生 姓 名：康文彬指 导 教 师：孔祥国教授辅 导 教 师：孔祥国教授开题报告日期：2016.3.10 一、题目来源 本题目来源于生产/社会实际。随着经济的发展社会的进步，大城市的高层建筑,地下建筑,还有隧道等工程的大幅度增加，而同时为了节省土地，充分利用地下空间，深基坑工程也随之不断增加。由于深基坑工程本身是一种多学科多专业的系统工程,实施时存在着较多风险,稍有不慎就会酿成重大事故。因此,深基坑工程也越来越被重视。国内外大量工程实践的经验表明，许多工程的最危险阶段不一定是在正常使用阶段，而是在建造阶段和老化阶段。对许多工程事故常常发生在施工阶段而言，其原因除了施工质量没有保证、施工方法发生了不合理的改变、人为错误等原因外，重要原因之一是由于对环境、地质、荷载等因素认识不足而导致设计和施工中的某种失误和疏忽所致。此外随着我国城市人口密度的不断增加和城市建设的发展，合理地开发与利用地下空间是城市可持续发展的要求。我国各大城市都在兴建或准备兴建地下工程，这就可能涉及深基坑工程。深基坑工程的突出特点是，其设计与施工除需保证深基坑工程自身的技术合理与安全外，还需控制其施工对环境的影响。由于我国深基坑工程发展的历史不长，在理论研究落后与工程实践，而工程经验人员技术水平的限制，我国近年来出现了一些基坑工程的事故，也出现了许多深基坑工程施工对环境造成有害影响的工程实例。因此，从根本上加强深基坑工程相关理论的研究，不断改进与完善设计方法，整体提高深基坑工程的技术是关键所在。基坑支护工程的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制结构和周围土体的变形,以保证周围环境(相邻建筑物和地下公共设施等) 的安全。因此,如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是当前现代化城市建设中一个非常重要和迫切的问题。特别是在20世纪,随着大基坑工程的要求越来越高,随之出现的问题也越来越多。由此本设计力求在孔老师的指导下，因地制宜做出一个合理的设计。二、研究目的和意义选定该课题也是为了培养自己的综合能力。根据我校土木工程专业（岩土工程方向）的培养目标要求及毕业后的主要服务去向，通过毕业设计，能够使我们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。通过本次基坑支护结构设计，使我们在应用现行规范、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，提高分析问题、解决问题的能力。使我们对基坑支护设计的全过程有了系统的了解和初步的掌握，在此过程中，我们对以前所学的知识进行了一次综合性的复习，并把零散的知识进行了一次有选择性的系统综合，从而把我们四年所学的各种知识进行融会贯通。在做这次毕业设计的过程中我们依据实际情况并考虑各种外界因素进行理论与实际相结合的基坑支护设计，本次毕业设计，还可以巩固我们的专业知识，培养了我们的动手能力，对我们以后的学习和工作有深刻的指导意义和实际价值。本项毕业设计选题为武汉市迎宾华府B区基坑支护结构设计,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，可以为以后的基坑处理工作打下一定的基础，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。三、阅读的主要参考文献及资料名称1深基坑工程，高大钊主编.机械工业出版社，2003.2建筑桩基技术规范(JGJ94-2008).北京：中国建筑工业出版社，2008.3建筑结构荷载规范(GB50009-2001) .北京：中国建筑工业出版社，2001.4工程地质手册（第四版），工程地质编委会，中国建筑工业出版社5建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012).北京：中国建筑工业出版社， 2002.6混凝土结构设计规范(GB50010-2010).北京：中国建筑工业出版社， 2010.7岩土工程勘察规范(GB 50021-2001 2009版).北京：中国建筑工业出版 社，2001.8建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002).北京：中国建筑工业出版社， 2002.9建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-2012).北京：中国建筑工业出版社， 2012.10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， 2009.11建筑基坑支护结构构造11SG814中国计划出版社,国家建筑标准设计图集,2011.12支挡结构设计手册（第二版）尉希成,周美玲编著，中国建筑工业出版社,2004.13基坑工程技术规程（报批稿）DB42/T159-2012.湖北省地方标准,201214深基坑工程设计施工手册M.龚晓南, 高有潮. 北京: 中国建筑工业出 版社, 19984、 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 深基坑工程是一个古老而具有划时代特点的综合性的岩土工程课题，因为它既涉及到土力学典型强度问题和变形问题，又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。经过分析不难看出，基坑工程的发展是一种新的支护型式的出现带动新的分析方法的产生，并遵循实践，认识，再实践,再认识的规律而逐渐趋向成熟。20世纪30年代，太沙基和皮克等最先从事基坑工程的研究，60年代在奥斯陆等地的基坑开挖中开始实施施工监测，从70年代起，许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规。我国于20世纪80年代初才开始出现大量的基坑工程。 80年代前，国内为数不多的高层建筑的地下室多为一层，基坑深不过4 m，常采用放坡开挖就可以解决问题。到80年代，随着高层建筑的大量兴建，开始出现两层地下室，开挖深度一般在8 m左右，少数超过10 m。 进入90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10 m 的比比皆是。其埋置深度也就越来越深，对基坑工程的要求越来越高，随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设，特别是近年来的工程实践，城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术有的已达到国际先进水平。促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。随之出现的问题也越来越多，这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。国外许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规。除了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等开挖技术外新进展有: （1）全过程机械化。从护坡、土方开挖、结构施工，包括暗挖法施工的拱架安装、喷射混凝土、泥浆配制和处理等工序的机械化，同时采用计算机技术进行监控，从而保证了施工安全、快速施工和优良的工程质量。 （2）盾构法得到较大发展。近 30 年内英、美、法、日等国大量采用盾构施工技术，日本已生产盾构近万台，用于地铁、铁路、公路，水工及管网施工，已出现双联、三联、四联盾构，能完成三跨地铁车站，开挖宽度达17m。日本正设想设计直径 80m 的盾构，在地下建造人造太阳和住宅区。 （3）微型盾构和非开挖技术已广泛应用。主要用于建造各种直径的雨、污水、自来水管道和电缆管道。微型盾构就是直径 2m以下的盾构。刀盘掘进，遥控和卫星定位控制方向和坡度，然后安装管片。非开挖技术就是采用微型钻机，通过切割轮成孔，退回钻杆后安装管线或电缆。 （4）预砌块法施工技术。拱圈是在土方开挖后采用拼装机安装，管片上留有注浆孔，衬砌拼装完成后，由注浆孔向壁后注浆，堵塞空隙，增强围岩与衬砌的共同作用。法国用此法施工的最大单拱跨度达 24.48m。 （5）预切槽法施工技术。意、法等国制造了一种地层预切槽机，采用链条沿拱圈将地层切割出一条宽 15cm，长 4-5m 的槽缝，然后向槽缝内喷射混凝土，并在其保护下开挖土方，做防水层及二次衬砌，形成隧道。 （6）顶管大管棚法。修建地铁车站时，在顶管内灌混凝土，形成大管棚，再在其保护下进行暗挖施工。 （7）微气压暗挖法。就是在具有 1 个大气压以下的压缩空气环境下，按照“新奥法”原理进行施工。优点是可以排出地下水，保证工作面干燥;由于气压存在，可减少地面沉降;还可降低衬砌成本。（8） 数字化掘进，又称计算机化掘进，应用于硬岩工程的开挖。在数字化掘进时，钻杆的推进是程序化的，从一个洞到另一个洞也是自动的。掘进机手可以同时管理 3 套钻杆，其作用是监督钻杆的运动，必要时予以调整。孔位、孔深和掘进序列预先已在掘进机的计算机软件中安排，掘进方向由激光束控制，实现了孔的严格定位，从而可以实现掘进工艺的最优化以及曲线隧道的掘进。数字化掘进的优点是:控制隧道掘进的超挖;实现掘进方案的优化;消除工作面上的人工测量。五、主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路1、主要研究内容有以下几方面： （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。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经济的设计方案。 （2）土压力计算：土压力计算主要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。根据朗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：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。根据弹性支点法和极限平衡法进行计算，有些支护结构也可采用静力平衡状态计算。 （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。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的结论。 （5）基坑的降水设计：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。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。采用降水的方法宜适合该地区施工。 （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。采用科学仪器设备和一定的手段对支护结构、主体结构、周边环境的受力和位移等进行持续观测。 （7）施工组织设计：查阅相关文档综合确定，主要参照已有施工经验。 2、拟解决的主要问题 （1）支护方案的对比与优选（安全，经济，工期短）。 （2）支护的稳定性验算问题（土层计算参数的选取，计算方法的合理性）。 （3）深基坑的降水止水问题（经济，施工方便）。六、完成毕业设计(论文)所必须具备的工作条件（如工具书、计算机辅助设计、某类市场调研、实验设备和实验环境条件等）及解决的办法 相关文献资料：图书馆借阅室，电子图书馆资源（超星，万方，读秀，中国知网），百度有关概念性知识，Q群，贴吧，土木在线，筑龙，毕业设计指导老师。 计算机辅助设计：电脑自备，AUTOCAD2014，天正绘图软件，天汉软件，理正深基坑软件。七、工作的主要阶段、进度与时间安排3月10日3月13日 查阅相关资料，搜集论文写作相关要求并填写开题报告 ；3月13日3月20日 熟悉基坑环境情况及地层基本数据，依据勘察报告绘制地质剖面图，初步完成外文翻译；3月21日3月26日 确定在施工过程和使用阶段各工况