基坑設計開(kāi)題報告

　　開(kāi)題報告是指開(kāi)題者對科研課題的一種文字說(shuō)明材料。這是一種新的應用寫(xiě)作文體，下面給大家分享基坑設計開(kāi)題報告范文，歡迎借鑒！

　　1. 課題研究目的和意義

　　隨著(zhù)城市的建設基坑支護技術(shù)也不斷發(fā)展，而對于不同的工程環(huán)境及條件，采用何種支護形式顯得至關(guān)重要，同時(shí)把是否能保證基坑及周?chē)�環(huán)境的安全及工程造價(jià)作為判斷一個(gè)支護設計方案是否合理的標準。如果支護結構型式選擇合理，就可以做到整個(gè)基坑以及整個(gè)建筑物的安全可靠，還可以帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟與社會(huì )效益�；�坑為房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工時(shí)需開(kāi)挖的地坑。為保證基坑施工、主體地下結構的安全和周?chē)�環(huán)境不受損害而采取的支護結構、降水和土方開(kāi)挖與回填，包括勘察、設計、施工和監測等，稱(chēng)為基坑工程。它是地下基礎施工中內容豐富而富于變化的領(lǐng)域，是一項風(fēng)險工程，是一門(mén)古老而具有劃時(shí)代特點(diǎn)的綜合性的新型學(xué)科，它涉及到工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎工程、結構力學(xué)、原位測試技術(shù)、施工技術(shù)、土與結構相互作用以及環(huán)境巖土工程等多學(xué)科問(wèn)題�；�坑工程采用的圍護墻、支撐（或土層錨桿）、圍檁、防滲帷幕等結構體系總稱(chēng)為支護結構�；�坑支護工程包含擋土、支護、降水、挖土等許多緊密聯(lián)系的環(huán)節，如其中某一環(huán)節失效，將會(huì )導致整個(gè)工程的失敗。

　　本課題是一個(gè)實(shí)際工程支護問(wèn)題，針對該工程可培養學(xué)生綜合能力。設計中，不僅要認真學(xué)習現有規范和工程中常用及心形的各種施工工藝和施工技術(shù)，而且應結合當地工程經(jīng)驗和方法，將這些經(jīng)驗方法與自身所學(xué)的科學(xué)文化知識相結合。根據土木工程專(zhuān)業(yè)（巖土與地下工程方向）的培養目標要求及畢業(yè)生的主要服務(wù)去向，通過(guò)畢業(yè)設計，使每個(gè)學(xué)生把所學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識綜合應用于實(shí)際工程設計中，使理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結合提高工程設計能力，能獨立進(jìn)行基坑支護結構設計。通過(guò)新紀元世紀廣場(chǎng)基坑支護結構設計，使學(xué)生在應用現行規范、標準、技術(shù)指標與經(jīng)濟指標等方面得到基本訓練，達到對所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識進(jìn)行鞏固、綜合掌握和靈活運用的目的，提高畢業(yè)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

　　本項畢業(yè)設計選題為新紀元世紀廣場(chǎng)基坑支護結構設計，為詳細學(xué)習和了解與巖土工程相關(guān)的知識，鞏固以前學(xué)習過(guò)的（深基坑支護、基礎工程、地基處理、土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等）知識，并按照現行規范，通過(guò)對實(shí)際情況的分析把它運用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，同時(shí)也培養了調查研究、查閱文獻、收集資料和整理資料的能力。通過(guò)本次設計使自己能夠理論聯(lián)系實(shí)際，并為以后的工作和學(xué)習打下堅實(shí)的基礎。

　　2.課題研究現狀及分析

　　2.1我國基坑工程的發(fā)展現狀

　　基坑工程在我國出現比較晚，我國70年代國內開(kāi)挖深度達到10m以上的基坑工程比較少，而且是在較少或者沒(méi)有相鄰建筑物和地下結構物的地區，當時(shí)，上海的高層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的地下鐵道區間車(chē)站。八十年代后，北京、上海、廣東、天津以及其他城市施工的深基坑陸續增加，開(kāi)挖深度一般在8m左右，少數超過(guò)10m。進(jìn)入九十年代，我國的高層建筑迅猛發(fā)展，同時(shí)各地還興建了許多大型地下市政設施、地下商場(chǎng)、地鐵車(chē)站等，導致多層地下室逐漸增多，基坑開(kāi)挖深度超過(guò)10m的比比皆是。為總結各地積累的深基坑設計和施工的經(jīng)驗，中國土木工程學(xué)會(huì )和中國建筑學(xué)會(huì )的土力學(xué)和基礎工程學(xué)會(huì )，相繼召開(kāi)過(guò)多次全國和地方的深基坑學(xué)術(shù)會(huì )議，并出版有關(guān)論文集。為了總結我國深基坑支護設計和施工經(jīng)驗，九十年代后相繼在武漢市、廣東省及上海市等編制了深基坑支護設計與施工的有關(guān)法規，并已編制了國家行業(yè)標準的有關(guān)法規。但我國貫徹執行改革開(kāi)放政策以來(lái)所形成的開(kāi)放大市場(chǎng)和與國際接軌的外向型運作，使我國的基坑工程領(lǐng)域的發(fā)展形成了東西方模式并存的獨特格局，而在技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展上，又存在著(zhù)地域上的不平衡。

　　基坑支護技術(shù)在我國相對較年輕，無(wú)論是設計計算，還是施工監控等方面都處在不斷進(jìn)步和發(fā)展的過(guò)程中。隨著(zhù)改革開(kāi)放和經(jīng)濟建設高潮的興起，許多城市新建和進(jìn)行改建、擴建，特別是近年在沿海開(kāi)放城市中高層建筑的大量興建或地下空間的逐漸開(kāi)發(fā)和利用，基坑工程的設計和施工技術(shù)的開(kāi)發(fā)和實(shí)踐，形成了近年國內巖土工程建設項目的熱點(diǎn)。多種形式的圍護結構，如排樁擋土、排樁與水泥土復合圍護、水泥土攪拌樁支擋、引進(jìn)的SMW工法以及地下連續墻等，已經(jīng)逐步打破了以前單一的板樁(鋼板樁、混凝土板樁等)圍護的模式而形成了多樣化格局，呈現出前所未有的技術(shù)發(fā)展與更新的勢頭。

　　2.2國外基坑工程的發(fā)展現狀

　　深基坑工程在國外稱(chēng)為“深開(kāi)挖工程”（Deep Excavation），這比稱(chēng)之為“深基坑”更合適。因為為了設置建筑物的地下室需開(kāi)挖深基坑，這只是深基坑開(kāi)挖的一種類(lèi)型。深開(kāi)挖還包括為了埋設各種地下設施而必須進(jìn)行的深層開(kāi)挖。

　　基坑工程是一項古老的工程技術(shù)，又是一門(mén)新興的應用學(xué)科�？v觀(guān)古今，博覽中外，作為基坑工程主要內容的工程地質(zhì)以及巖土力學(xué)與基礎工程，雖說(shuō)作為—門(mén)單項學(xué)科是近六七十年間的事，但它作為一項工程技術(shù)早已不自今日始。20世紀20年代，K．Terzaghi的《土力學(xué)》和《工程地質(zhì)學(xué)》的先后問(wèn)世，標志著(zhù)本學(xué)科走向系統和成型，帶動(dòng)了各國學(xué)者和工程技術(shù)人員對本門(mén)學(xué)科和技術(shù)的各個(gè)方面的探索、深入與提高。20世紀40年代 Terzaghi 和 Peck 等人就提出了預估挖土方穩定程度和支撐荷載大小的總應力法。這一理論原理一直沿用至今，只不過(guò)有了許多改進(jìn)和修正。50年代 Bjerrum 和 Eide 給出了分析深基坑底板隆起的方法。60年代在奧斯陸和墨西哥城軟黏土深基坑中使用了儀器進(jìn)行監測，此后的大量實(shí)測資料提高了預測的準確性，并從70年代起產(chǎn)生了相應的指導開(kāi)挖的法規。

　　隨著(zhù)城市建設的發(fā)展，愈益要求開(kāi)發(fā)三維城市空間。目前各類(lèi)用途的地下空間已在世界各大城市中得到開(kāi)發(fā)利用，諸如高層建筑多層地下室、地下鐵道及地下車(chē)站、地下停車(chē)庫、地下街道、地下商場(chǎng)、地下醫院、地下倉庫、地下民防工事以及多種地下民用和工業(yè)設施等。國外著(zhù)名的地下工程有法國巴黎中央商場(chǎng)、美國明尼蘇達大學(xué)土木工程系的辦公大樓和實(shí)驗室、日本東京八重洲地下街等。

　　目前，隨著(zhù)科技的發(fā)展，特別是電子計算機的廣泛應用，極大地推動(dòng)了巖土工程界的發(fā)展(其中深基坑工程也不例外)，各種新的設計計算理論和先進(jìn)的測試技術(shù)不斷地被用到建筑基坑工程中，室內外的調查和測試正在實(shí)現著(zhù)半自動(dòng)化和自動(dòng)化，有效地減輕了勞動(dòng)，提高了效率；巖土工程中非線(xiàn)性計算和數值分析方法得以具體操作和實(shí)現，促進(jìn)了巖土工程關(guān)系和計算從線(xiàn)性向非線(xiàn)性這一質(zhì)變的過(guò)渡；而巖土工程監測技術(shù)(包括測試手段、方法與工具)的進(jìn)步，加速了基坑工程中信息化施工的推行，反過(guò)來(lái)又迅速提高了人們對基坑工程設計方法和理論的認識，建筑基坑工程的設計原則正從強度破壞極限狀態(tài)向著(zhù)變形極限狀態(tài)控制發(fā)展。目前有一部分內容正試行向著(zhù)概率極限狀態(tài)(可靠性設計方法)控制的新的方向發(fā)展，以便盡早與已經(jīng)按照可靠性原則進(jìn)行設計的上部結構設計方法相匹配。近年來(lái)，大、重型機械制造技術(shù)，特別是美國、日本及歐洲發(fā)達國家的大功率、強動(dòng)力施工機械和大型靜動(dòng)態(tài)測試儀器的問(wèn)世，更加推動(dòng)了基坑工程理論與技術(shù)的迅速發(fā)展；而在法國、意大利、日本等國家率先使用的新的基礎施工法(如SMW工法等)的相繼問(wèn)世，又極大地發(fā)展了軟土開(kāi)挖與圍護的技術(shù)。

　　3.基本內容、擬解決的主要問(wèn)題

　　3.1設計內容

　　本設計選題是廣褒中心基坑支護結構設計。學(xué)生在對《工程地質(zhì)》、《土力學(xué)》、《巖土工程勘察》、《基礎工程》、《地下建筑工程規劃與設計》等有關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎及專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習的基礎上，在教師指導下完成設計任務(wù)。本選題的重點(diǎn)是基坑支護結構設計。具體應完成的設計內容如下：

　　1、設計方案比選：根據基坑周?chē)�環(huán)境、開(kāi)挖深度、土質(zhì)情況、地下水位、高低以及基坑側壁安全等級進(jìn)行。擬采用土釘墻，鋼板樁，錨桿，地下連續墻等支護結構中的兩種或多種。

　　2、土壓力計算：對于碎石和砂土、粘土和粉土分別采用水土分算和水土合算并分別計算靜止土壓力，主動(dòng)土壓力，被動(dòng)土壓力。

　　3、支護結構計算： 對于錨撐式圍護結構采用靜力平衡法立柱內力和錨桿水平分力時(shí)，自上而下逐層計算。先對第j層錨桿錨固點(diǎn)取矩,求得入土深度 Dj，然后利用水平力的平衡條件，計算第j層錨桿的水平力設計值。從而計算出錨桿水平拉力。對基坑開(kāi)到底后最下面的一道錨桿位置取矩，可計算樁的最后入土深度Dmin。

　　4、基坑穩定性驗算：主要驗算有基坑抗隆起穩定性驗算，抗滑移定性驗算，抗傾覆穩定性驗算，基坑的抗管涌穩定性驗算。

　　5、基坑的降水止水設計：水土分算和水土合算。

　　6、基坑監測方案設計：對基坑的監測應進(jìn)行基坑沉降監測，水平位移監測，結構及土體側向位移監測。

　　3.2擬解決的主要問(wèn)題

　　1.支護結構內力和變形計算過(guò)程中，由于開(kāi)挖、排水、支護等施工順序的先后，支護結構所受工況不同，采取的計算方法也不同。

　　2.通過(guò)受力分析進(jìn)行支護結構構件的配筋計算。

　　4.技術(shù)路線(xiàn)或研究方法

　　4.1支護方案的對比與優(yōu)選

　　根據本次工程中的實(shí)際情況綜合性的考慮工程造價(jià)、支護設備、以及場(chǎng)地的施工條件等各方面的信息選擇合理的支護方案。最后對所選的方案進(jìn)行綜合性的了解，以便以后的設計中加以運用。

　　4.2 土壓力計算及支護參數確定

　　在本次工程中我們采用朗肯土壓力計算方法。常計算的內容有墻后主動(dòng)土壓力計算，墻前被動(dòng)土壓力計算。只有確定了土壓力的計算，才能確定支撐桿件的截面配筋參數以及樁長(cháng)、樁間排距等。

　　4.3支護參數驗算問(wèn)題

　　支護參數驗算內容包括抗剪驗算、抗傾覆驗算、變形驗算等，支護結構的設計要求確保深基坑壁穩定、施工安全。這就要求設計中應對三種承載力極限狀態(tài)進(jìn)行驗算。此外，還包括對支撐構件的截面承載力進(jìn)行驗算還包括墻體的抗滲驗算等。

　　5. 進(jìn)度安排

　　2月27日～3月02日    收集基坑支護方案材料.

　　3月03日～3月09日    基坑支護方案比選.

　　3月10日～3月13日    查閱有關(guān)土壓力計算公式.

　　3月14日～3月17日    土壓力計算.

　　3月18日～3月24日    查閱所選支護結構計算所需的公式

　　3月25日～3月31日    支護結構的計算.

　　4月01日～4月07日    驗算支護結構的計算.

　　4月08日～4月15日    查閱支撐體系有關(guān)資料.

　　4月16日～4月28日    完成支撐體系設計.

　　4月29日～5月05日    基坑穩定性驗算.

　　5月06日～5月11日    了解基坑降水的幾種方法.

　　5月11日～5月19日    設計基坑降水方案.

　　5月20日～5月26日    基坑監測方案設計.

　　5月27日～6月02日    整理設計時(shí)所有的有關(guān)基坑設計的文件.

　　6月03日～6月09日    撰寫(xiě)畢業(yè)設計說(shuō)明書(shū).

　　6月10日～6月17日    畢業(yè)設計資料上交及評閱.

　　6. 主要參考文獻

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