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边坡防护开题报告

时间:2017-04-16 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

篇一:基坑支护开题报告

沈阳工业大学

本科生毕业设计开题报告

毕业设计题目:郑州市豫东大楼基坑围护结构设计

学 院:建筑工程学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师:

2015年3月31日

一、设计的目的和意义

1.目的

毕业设计是培养学生综合能力的重要环节,根据土木工程专业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以提高工程设计能力,能独立进行基坑支护结构设计。通过该服务性办(转自:wWw.DXf5.Com 东星 资源网:边坡防护开题报告)公楼地基支护结构设计,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,提高毕业生分析解决问题的能力。 2.意义

本项毕业设计题目为郑州市某综合型服务性办公楼基坑支护结构设计,为详细学习和了解与基坑支护工程相关的知识,巩固之前学习过的土力学与地基基础、土木工程施工、结构力学、工程地质、水力学等专业课程,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,同时也培养了毕业生调查研究、查阅文献、收集和整理资料的能力。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。

二、工程概况及设计条件

1.工程概况 (1)工程简介

本项目位于郑州市东二环某繁华步行街,基地面积为3500平方米。本项目为服务性办公楼,由主楼(地面三层)及二层地下室组成,总建筑面积为6458.3㎡。 (2)基坑面积及开挖深度

该工程建筑±0.00相当于绝对标高+4.25,室外自然地面平均标高取+4.00;基坑开挖面积约2123㎡,基坑围护周长约210m,根据结构图纸,底板面标高为-7.55,底板厚为700mm,局部厚为1100mm,垫层厚为100mm。因此基坑开挖深度为8.10米,局部电梯井、集水坑等落深尚未确定。 2.设计条件 (1)周边条件

本工程位于郑州市西二环某地块,周边环境情况较为复杂: 东侧:基坑开挖面与红线间距离为5.495~5.528米,红线外为中原大厦。该建筑物地上33层、地下4层,采用桩基础,与基坑开挖面最小距离为19.125米。

南侧:基坑开挖面与红线间距离为10.997~16.636米,红线外为一栋居民楼。该建筑物主楼46层,裙房5层,地下3层,采用桩基础,与基坑开挖面最小距离为17.479米。

西侧:基坑开挖面与红线间距离为4.259~4.357米,红线外为中原路。

北侧:基坑开挖面与红线间距离为8.696~12.053米,红线外为郑开大道。

基坑平面详细布置图如图1所示

中原路

图1 基坑平面布置图

(2)工程水文地质条件

根据《郑州市地块项目岩土工程勘察报告》,本工程基坑开挖影响范围内岩土工程地质有以下特点:

拟建场地现为停车场,场地地形基本平坦,实测各勘探点的孔口

地面标高在3.84~4.36米之间,一般地面标高在4.00左右。

场地内①层填土较厚,在1.80~3.10m之间,上部1.0米为碎石、砖块、建筑垃圾等,下部为灰黄~灰色粘性土、粉性土,土质不均。 基坑开挖深度范围内分布有第②层粉土,富水性好,透水性强,在水头差的作用下易产生流砂等不良地质现象。

拟建场地浅部地下水属潜水类型,其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发,勘察期间实测取土孔内地下水位静止水位埋深在0.90~1.20m,设计计算时地下水位取0.5m。

场区内第⑦层为承压含水层,承压水头在3~11m,其中⑦1层顶最浅埋深约为32米。经计算,按承压水头为自然地面以下3米考虑,当基坑开挖深度小于15.0米时,可不考虑承压水对基坑突涌的影响。由于本工程底板处开挖深度为8.1米,预计局部电梯井、集水坑处开挖深度不会大于15米,因此可不考虑承压水对基坑的影响。 场地内土层分布情况及基坑围护设计参数如下表(一)所示:

表1 土层分布情况及基坑围护设计参数

土层名 ①杂填土 ②粉土 ③淤泥质土 ④粘土① ⑤粘土②

厚度(m) 2.2~2.5 2.6~3.0 5.5~6.1 6.1~7.2 7.8~8.0

γ(kN/m3) 17.6~18.0 18.1~18.6 17.2~18.4 17.6~17.9 18.0~18.2

φ(度) 20~26 26~30 21~25 13~17 9.5~12

C(kPa) 7.9~8.4 8.5~10 15~17 16~19 18~20

渗透系数(cm/s)

1.1E-03 1.1E-03 4.0E-06 8.0E-06

注:C、φ均为勘察报告所提供的基坑支护设计参数(直剪固结峰值); (3)基坑侧壁安全等级及重要性系数

根据本工程的开挖深度、地质情况及周边环境情况,基坑安全等级为二级,基坑重要性系数γ0 = 1.0。

三、结构设计任务及要求

1.任务

该工程是对基坑围护做排桩结合锚杆的设计。运用了所学的土力学及基坑围护设计等专业知识,结合毕业实习的现场实习经验,通过对勘察资料的分析,结合场地环境及工程实际并运用计算机应用软件进行设计计算。其主要内容包括:围护结构设计方案的确定、基坑降排水方案的选择、止水帷幕的设计计算、围护结构的设计计算、主被动土压力计算、围护桩的配筋计算、施工方案的选择、基坑整体稳定验算、坑底抗隆起验算、抗倾覆稳定性验算、抗管涌稳定性验算、施工图纸的绘制等。 2.要求

目的:根据勘探报告资料和相关规范并结合专业知识设计合理的设计方案以达到实际工程设计要求标准。 主要指标:

(1)保证开挖面积达2459㎡; (2)保证基坑深度达8.1m;

(3)抗倾覆稳定性验算Ks≥1.200; (4)抗隆起验算Ks≥1.1; (5)抗管涌验算K≥1.5。

四、支护方案比选

方案一:桩锚支护结构

特点:排桩包括单排装和双排桩,双排桩相当于一个插入土体的刚架,能够靠基坑一下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩。双排桩支护具有较大的侧向刚度,可有效地限制基坑的变形。双排桩支护结构作为空间超静定结构,整体性能优越,使围护结构纵向和横向的整体性都大大提高,从而使基坑的侧向变形和位明显减小。但双排桩支护对桩间土的要求比较高,所以在软土地区必须考虑加固问题。

当场地条件允许时,为节约成本,也可使用单排桩支护,单排桩刚度较大,也可以有效的抵抗倾覆力矩,从而控制变形。预应力锚杆的主要特点是通过施加预应力来约束基坑壁的变形,采用排桩与锚杆组合式支护技术,可以有效地控制基坑变形,大大提高基坑边坡的稳定性,特别是在基坑比较深,地质条件及周围环境比较复杂,而对基坑变形又有严格要求时这种联合支护型式更显示出它的优点。预应力锚杆增加了边坡的稳定性,减小了基坑的边线,在布置上也比较灵活。

篇二:基坑支护毕业设计开题报告

1 课题的研究目的和意义

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。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。

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。本设计力求在宫老师的指导下,

因地制宜做出一个合理的设计。

泛海酒店基坑支护结构设计地处旅游区与住宅区交界处,地理位置十分重

要,土地资源珍贵,该地区地下室较少,泛海酒店为两层地下室结构,将为以后

的城市地下空间开发与利用奠定坚实的基础,同时该地下室也可作为本市的标志

性地下建筑,具有一定的经济影响力。

选定该课题也是为了培养自己的综合能力。根据土木工程专业(岩土与地下

工程方向)的培养目标要求及本人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。通过泛海酒店基坑支护结

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。

在毕业设计的过程中,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

行了融会贯通。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,这次毕业设计课程,巩固了我们的专

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。

2 文献综述(课题研究现状及分析)

2.1基坑支护方向的研究现状

改革开放以来,我国在交通、水利水电、 市政、地下工程开发和利用等基础

设施领域取得了令人瞩目的成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进的发展 ,

其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前

所未有的发展,同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。我国改革开放和

国民经济持续高速增长的形势下,全国工程建设亦突飞猛进,高层建筑迅猛发展,

建筑高度越来越高,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,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。

地下工程包括市政管线工程 ,地下仓储工程 ,地下商场,地下车库,城市地

下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高

密度化 ,生活水准的高标准化 ,各种供给设施(如电信、 电气、 煤气、 上下水

等)的需求量将会急剧增加 ,需要改造和增设的供管线愈来愈多 ,解决这一问题

的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟(城市地下公用事业综合

隧道) ,1994年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。城市地下空

间开发利用 ,目前较广泛的有高层建筑物地下室 ,平战结合的人防工程 ,如上海

人民广场地下商场 ,哈尔滨、 长春地下商业街等。利用地下工程恒温恒湿 ,受地

面干扰小,防灾抗灾能力强等的特点 ,我国修建了许多地下储库 ,如地下粮库、

油库、金库等。随着我国经济和科技的发展 ,地下工程的应用领域和应用深度将

不断拓展。

国外城市地下空间开发利用起步早,大规模的开发大约经历了150多年的发

展历程,经验比较成熟。国外地下空间的开发开始于建设地铁,比如说英国伦敦

1863年就建成了世界上第一条地铁,开创了城市地下铁道建设的先河,美国纽

约1865年建设是第一条地铁,法国的巴黎1900年建设了第一条地铁,德国的柏

林1902年建设了第一条地铁,西班牙的马德里1919年建设了第一条地铁,日本

的东京1927年建设了第一条地铁,目前世界上已经修建地铁投资运营的国家和

地区有40多个,城市有一百多个。

国外地下空间的开发开始于第二次世界大战,第二次世界大战战前加强地下

工势建设,牵引了地下空间的开发。第二次世界大战中战略轰炸已经成为战争的

主要样式,巨大的平民伤亡和财产损失,使各交战国充分认识加强民防工程建设,

修建地下防护设施的重要地位和作用,在遭受敌空袭时,民防和地下防护设施建

设相对较好的英国平均每受弹一吨伤亡1人,在过去的战争中,军队的伤亡人数

和平民的伤亡人数是20:1,而现代战争军人的伤亡人数和平民的伤亡人数是1:

20,所以在战后欧洲各国在十分重视在民用建筑下面修建防空地下室,并以法律

形势加以规定,瑞士作为一个中立国家,接近300年没有战争,但是瑞士所有的

建筑物都修建了地下防护工程,它的地下空间的开发主要是战时的防护和防灾。

注重立体开发,充分利用地下空间的多功能性,建设四通五达的地下城,从地铁

交通工程、大型建筑物向地下自然的延伸发展,到复合型地下综合体,再到地下

城,形成了地下交通、地下商业、地下疏散干道、地下共同管沟建设的有机融合。

同时,公共建筑也向地下发展,如公共图书馆、会议中心、展览中心、体育馆、

音乐厅、大型的科研实验室等文化体育设施。国外的地下建筑的内部空间环境质

量、应急系统和运营管理都达到了较高的水平。例如:美国基本上是实行道路交

通的地下化,比如波士顿中央大道就是经历了城市由高架道路转入地下的过程,

验证了城市道路及高架道路走进地下化的发展趋势,美国的地铁建设在世界上运

营最长,纽约有443公里,车站达504个,每天有510多万人在地铁里面运行,

每年将近20亿人次,真正的市中心曼哈顿地区常住人口只有10万,但白天进入

该地区是300万,多数是乘坐地铁的人员。法国也是城市地下空间开发较早国家,

一是对废弃的矿井进行再开发利用,改变为城市的下水道和防空设施,巴黎市早

在18世纪末就开发利用了几个世纪之前的废弃矿井,于1890年成功用于巴黎世

博会中国馆和印度馆的设计,取得成功。二是大力建设地下车库。三是用于保护

历史文化景观,比如卢浮宫改造,地上已经没有空间利用,就在地下扩建,成功

对古典建筑进行了现代化改造。

2.2文献摘要

支护结构挡墙的选型,涉及技术因素和经济因素,要从满足施工要求、减少对周

围的不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等几方面,经过技术经济比较后

加以确定。而且支护结构挡墙选型要与支撑选型、地下水位降低、挖土方案等配

套研究确定。

支护结构中常用的挡墙结构及其适用范围如下:

(1)钢板桩

钢板桩常用的有简易的槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩。其中热轧锁口钢板桩

的形式有U型、z型、一字型、H型和组合型。我国一般常用者为U型,即互相

咬接形成板桩墙,只有在基坑深度很大时才用组合型。

(2)钢筋混凝土板桩

这是一种传统的支护结构,截面带企口有一定挡水作用,顶部设圈梁,用后

不再拔除,永久保留在地基土中,过去多用于钢板桩难以拔除的地段。

(3)钻孔灌注桩排桩挡墙

常用直径为600~1000mm,做成排桩挡墙,顶部浇筑钢筋混凝土圈梁,设

内支撑体系。我国各地都有应用,是支护结构中应用较多的一种。

灌注桩挡墙的刚度较大,抗弯能力强,变形相对较小,在土质较好的地区已有7~

8m悬臂桩,在软土地区坑深不超过14m皆可用之,经济效益较好。但其永久保

留在地基土中,可能为日后的地下工程施工造成障碍。由于目前施工时难以做到

相切,桩之间留有100~150mm的间隙,挡水效果差,有时与深层搅拌水泥土桩

挡墙组合应用,前者抗弯,后者做成防水帷幕起挡水作用。

(4)H型钢支柱、木挡板支护挡墙

这种支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区,国外应用较多,国内

也有应用。如北京京城大厦深23.5m的深基坑即用这种支护结构,它将长27m

的488mm×300mm的H型钢按1.1m间距打入土中,用三层土锚拉固。H型钢支

柱按一定间距打入,支柱间设木挡板或其他挡土设施,用后可拔出回收重复使用,

较为经济,但一次性投资较大。

(5)地下连续墙

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

篇三:基坑支护开题报告

毕业设计(论文)开题报告

学生姓名:滕杰

学 号:5200115108

所在学院:继续教育学院

专 业:交通工程

设计题目:恒大迈皋桥项目B地块深基坑

(三层地下室,挖深15.0m)支护设计

指导教师:孙广俊

2017年01月 10日

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告

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