基坑設(shè)計開題報告

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

　　1. 課題研究目的和意義

　　隨著城市的建設(shè)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，同時把是否能保證基坑及周圍環(huán)境的安全及工程造價作為判斷一個支護設(shè)計方案是否合理的標(biāo)準(zhǔn)。如果支護結(jié)構(gòu)型式選擇合理，就可以做到整個基坑以及整個建筑物的安全可靠，還可以帶來可觀的經(jīng)濟與社會效益。基坑為房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工時需開挖的地坑。為保證基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境不受損害而采取的支護結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖與回填，包括勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測等，稱為基坑工程。它是地下基礎(chǔ)施工中內(nèi)容豐富而富于變化的領(lǐng)域，是一項風(fēng)險工程，是一門古老而具有劃時代特點的綜合性的新型學(xué)科，它涉及到工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、原位測試技術(shù)、施工技術(shù)、土與結(jié)構(gòu)相互作用以及環(huán)境巖土工程等多學(xué)科問題�；�坑工程采用的圍護墻、支撐（或土層錨桿）、圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系總稱為支護結(jié)構(gòu)�；�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(jié)，如其中某一環(huán)節(jié)失效，將會導(dǎo)致整個工程的失敗。

　　本課題是一個實際工程支護問題，針對該工程可培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。設(shè)計中，不僅要認真學(xué)習(xí)現(xiàn)有規(guī)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(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?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(jié)合。根據(jù)土木工程專業(yè)（巖土與地下工程方向）的培養(yǎng)目標(biāo)要求及畢業(yè)生的主要服務(wù)去向，通過畢業(yè)設(shè)計，使每個學(xué)生把所學(xué)過的專業(yè)知識綜合應(yīng)用于實際工程設(shè)計中，使理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合提高工程設(shè)計能力，能獨立進行基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過新紀元世紀廣場基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，使學(xué)生在應(yīng)用現(xiàn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟指標(biāo)等方面得到基本訓(xùn)練，達到對所學(xué)專業(yè)知識進行鞏固、綜合掌握和靈活運用的目的，提高畢業(yè)生分析問題、解決問題的能力。

　　本項畢業(yè)設(shè)計選題為新紀元世紀廣場基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，為詳細學(xué)習(xí)和了解與巖土工程相關(guān)的知識，鞏固以前學(xué)習(xí)過的（深基坑支護、基礎(chǔ)工程、地基處理、土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等）知識，并按照現(xiàn)行規(guī)范，通過對實際情況的分析把它運用到生產(chǎn)實踐中去，同時也培養(yǎng)了調(diào)查研究、查閱文獻、收集資料和整理資料的能力。通過本次設(shè)計使自己能夠理論聯(lián)系實際，并為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

　　2.課題研究現(xiàn)狀及分析

　　2.1我國基坑工程的發(fā)展現(xiàn)狀

　　基坑工程在我國出現(xiàn)比較晚，我國70年代國內(nèi)開挖深度達到10m以上的基坑工程比較少，而且是在較少或者沒有相鄰建筑物和地下結(jié)構(gòu)物的地區(qū)，當(dāng)時，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(qū)間車站。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(xù)增加，開挖深度一般在8m左右，少數(shù)超過10m。進入九十年代，我國的高層建筑迅猛發(fā)展，同時各地還興建了許多大型地下市政設(shè)施、地下商場、地鐵車站等，導(dǎo)致多層地下室逐漸增多，基坑開挖深度超過10m的比比皆是。為總結(jié)各地積累的深基坑設(shè)計和施工的經(jīng)驗，中國土木工程學(xué)會和中國建筑學(xué)會的土力學(xué)和基礎(chǔ)工程學(xué)會，相繼召開過多次全國和地方的深基坑學(xué)術(shù)會議，并出版有關(guān)論文集。為了總結(jié)我國深基坑支護設(shè)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(shè)計與施工的有關(guān)法規(guī)，并已編制了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)法規(guī)。但我國貫徹執(zhí)行改革開放政策以來所形成的開放大市場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)進步和發(fā)展上，又存在著地域上的不平衡。

　　基坑支護技術(shù)在我國相對較年輕，無論是設(shè)計計算，還是施工監(jiān)控等方面都處在不斷進步和發(fā)展的過程中。隨著改革開放和經(jīng)濟建設(shè)高潮的興起，許多城市新建和進行改建、擴建，特別是近年在沿海開放城市中高層建筑的大量興建或地下空間的逐漸開發(fā)和利用，基坑工程的設(shè)計和施工技術(shù)的開發(fā)和實踐，形成了近年國內(nèi)巖土工程建設(shè)項目的熱點。多種形式的圍護結(jié)構(gòu)，如排樁擋土、排樁與水泥土復(fù)合圍護、水泥土攪拌樁支擋、引進的SMW工法以及地下連續(xù)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(xiàn)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(xiàn)狀

　　深基坑工程在國外稱為“深開挖工程”（Deep Excavation），這比稱之為“深基坑”更合適。因為為了設(shè)置建筑物的地下室需開挖深基坑，這只是深基坑開挖的一種類型。深開挖還包括為了埋設(shè)各種地下設(shè)施而必須進行的深層開挖。

　　基坑工程是一項古老的工程技術(shù)，又是一門新興的應(yīng)用學(xué)科�？v觀古今，博覽中外，作為基坑工程主要內(nèi)容的工程地質(zhì)以及巖土力學(xué)與基礎(chǔ)工程，雖說作為—門單項學(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)》的先后問世，標(biāo)志著本學(xué)科走向系統(tǒng)和成型，帶動了各國學(xué)者和工程技術(shù)人員對本門學(xué)科和技術(shù)的各個方面的探索、深入與提高。20世紀40年代 Terzaghi 和 Peck 等人就提出了預(yù)估挖土方穩(wěn)定程度和支撐荷載大小的總應(yīng)力法。這一理論原理一直沿用至今，只不過有了許多改進和修正。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行監(jiān)測，此后的大量實測資料提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，并從70年代起產(chǎn)生了相應(yīng)的指導(dǎo)開挖的法規(guī)。

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

　　目前，隨著科技的發(fā)展，特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用，極大地推動了巖土工程界的發(fā)展(其中深基坑工程也不例外)，各種新的設(shè)計計算理論和先進的測試技術(shù)不斷地被用到建筑基坑工程中，室內(nèi)外的調(diào)查和測試正在實現(xiàn)著半自動化和自動化，有效地減輕了勞動，提高了效率；巖土工程中非線性計算和數(shù)值分析方法得以具體操作和實現(xiàn)，促進了巖土工程關(guān)系和計算從線性向非線性這一質(zhì)變的過渡；而巖土工程監(jiān)測技術(shù)(包括測試手段、方法與工具)的進步，加速了基坑工程中信息化施工的推行，反過來又迅速提高了人們對基坑工程設(shè)計方法和理論的認識，建筑基坑工程的設(shè)計原則正從強度破壞極限狀態(tài)向著變形極限狀態(tài)控制發(fā)展。目前有一部分內(nèi)容正試行向著概率極限狀態(tài)(可靠性設(shè)計方法)控制的新的方向發(fā)展，以便盡早與已經(jīng)按照可靠性原則進行設(shè)計的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方法相匹配。近年來，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、強動力施工機械和大型靜動態(tài)測試儀器的問世，更加推動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(chǔ)施工法(如SMW工法等)的相繼問世，又極大地發(fā)展了軟土開挖與圍護的技術(shù)。

　　3.基本內(nèi)容、擬解決的主要問題

　　3.1設(shè)計內(nèi)容

　　本設(shè)計選題是廣褒中心基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。學(xué)生在對《工程地質(zhì)》、《土力學(xué)》、《巖土工程勘察》、《基礎(chǔ)工程》、《地下建筑工程規(guī)劃與設(shè)計》等有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在教師指導(dǎo)下完成設(shè)計任務(wù)。本選題的重點是基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。具體應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容如下：

　　1、設(shè)計方案比選：根據(jù)基坑周圍環(huán)境、開挖深度、土質(zhì)情況、地下水位、高低以及基坑側(cè)壁安全等級進行。擬采用土釘墻，鋼板樁，錨桿，地下連續(xù)墻等支護結(jié)構(gòu)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，主動土壓力，被動土壓力。

　　3、支護結(jié)構(gòu)計算： 對于錨撐式圍護結(jié)構(gòu)采用靜力平衡法立柱內(nèi)力和錨桿水平分力時，自上而下逐層計算。先對第j層錨桿錨固點取矩,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(shè)計值。從而計算出錨桿水平拉力。對基坑開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(wěn)定性驗算：主要驗算有基坑抗隆起穩(wěn)定性驗算，抗滑移定性驗算，抗傾覆穩(wěn)定性驗算，基坑的抗管涌穩(wěn)定性驗算。

　　5、基坑的降水止水設(shè)計：水土分算和水土合算。

　　6、基坑監(jiān)測方案設(shè)計：對基坑的監(jiān)測應(yīng)進行基坑沉降監(jiān)測，水平位移監(jiān)測，結(jié)構(gòu)及土體側(cè)向位移監(jiān)測。

　　3.2擬解決的主要問題

　　1.支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形計算過程中，由于開挖、排水、支護等施工順序的先后，支護結(jié)構(gòu)所受工況不同，采取的計算方法也不同。

　　2.通過受力分析進行支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計算。

　　4.技術(shù)路線或研究方法

　　4.1支護方案的對比與優(yōu)選

　　根據(jù)本次工程中的實際情況綜合性的考慮工程造價、支護設(shè)備、以及場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行綜合性的了解，以便以后的設(shè)計中加以運用。

　　4.2 土壓力計算及支護參數(shù)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(nèi)容有墻后主動土壓力計算，墻前被動土壓力計算。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(shù)以及樁長、樁間排距等。

　　4.3支護參數(shù)驗算問題

　　支護參數(shù)驗算內(nèi)容包括抗剪驗算、抗傾覆驗算、變形驗算等，支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求確保深基坑壁穩(wěn)定、施工安全。這就要求設(shè)計中應(yīng)對三種承載力極限狀態(tài)進行驗算。此外，還包括對支撐構(gòu)件的截面承載力進行驗算還包括墻體的抗?jié)B驗算等。

　　5. 進度安排

　　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(jié)構(gòu)計算所需的公式

　　3月25日～3月31日    支護結(jié)構(gòu)的計算.

　　4月01日～4月07日    驗算支護結(jié)構(gòu)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(shè)計.

　　4月29日～5月05日    基坑穩(wěn)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(shè)計基坑降水方案.

　　5月20日～5月26日    基坑監(jiān)測方案設(shè)計.

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

　　6月03日～6月09日    撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書.

　　6月10日～6月17日    畢業(yè)設(shè)計資料上交及評閱.

　　6. 主要參考文獻

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