北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告
目 录
1文献综述 ............................................................................................................................... 2
1.1本课题国外研究进展 ................................................................................................ 2
1.1.1支护结构水平位移的大小对工程的影响 ................. 错误！未定义书签。
1.2本课题国内研究进展 ................................................................................................ 2
1.2.1支护体系的新进展 ......................................................................................... 2
2课题背景及开展研究的意义 .............................................................................................. 3
2.1基坑工程背景 ............................................................................................................ 3
2.2 基坑工程的研究意义 ........................................................... 错误！未定义书签。
3研究方法、内容 及预期目的 ............................................................................................ 3
3.1设计依据 ................................................................................. 错误！未定义书签。
3.2 设计方法 ................................................................................................................... 5
3.3 设计内容及主要技术要求 ...................................................................................... 5
3.3.1基坑降水方法 ................................................................................................. 5
3.3.2 基坑支护设计................................................................................................. 5
3.3.3开挖及支护施工组织设计 ............................................................................. 9
4 进度安排 ............................................................................................................................ 10
参 考 文 献 .......................................................................................................................... 11
指导教师意见 ........................................................................................................................ 13
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1文献综述
1.1本课题国外研究进展
1.1.1支护结构水平位移的大小对工程的影响
研究显示,支护结构水平位移的大小与变形方式反应基坑的挖深度与支护体系的设置。基坑新挖时桩顶的水平位移最大,基坑刚挖时立即布置桩顶的约束,则很大程度上约束减少桩顶的位移。Clough研究体现,在桩顶设置约束(水平内支撑或斜撑或锚杆)后,基坑土方挖产生的压力作用于支护体系上产生的位移及形变有以下几种:一类是类似于悬臂式杆件的扰度位移,该位移是在土方 挖至约束下部在约束未施工前产生的悬臂桩支护顶相近的变形位移,一类是支护体系中部变形产生的位移,即在支护桩顶设置的约束(水平内支撑或斜撑或描杆)发生效果后,由于支护结构顶部和底部被约束限制位移,而支护体系应力重新分布,产生类似于桩顶铰支座,桩顶固定支座的弯曲变形位移,最后一种就是综合了以上两种变形计位移变形。
1.2本课题国内研究进展
1.2.1 支护体系的新进展
在20xx年陈娟人等[17](2009)通过分析现场监测结果,再与理论计算值进行比较得出:1、基坑支护体系及周边的变形受基坑内土方的 挖影响很大,在开挖施工中支护体系的变形发展占大多数,同时在土方 挖至设计设置的约束(水平内支撑或斜撑或锚杆)位置及时进行约束布置后能很好的控制支护体系的变形。
基坑挖至地下室底板底后,开挖各个基础承台后及时绕筑各个基础承台,并及时完成地下室底板饶筑,有助于约束支护体系在基坑底的变形,能控制坑底土体隆起,减小坑底土体隆起,坑外土体受力螺变带来的变形,这对于减小软土地区的软土流变变形,起到重要的效果,而且因为在软体地区由于,坑底土方 挖卸载,引起的坑底土体隆起,扰动,蠕变变形占基坑变形得绝大多数,防止从而带来的螺变变形破坏张维正通过分析认为小的基坑由于基坑周边拐点的支撑效益带来的三维效果很显著,对增加基坑稳定有较好的效果,
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而随着基坑边长的增加,基坑的角点效应对基坑变形得约束越来越小,故形成基坑角点的主动土压力及变。
2课题背景及开展研究的意义
2.1 基坑工程的背景
近20年来，我国各大中城市万幢高楼拔地而起，10层以上的建筑物已逾1亿平方米；其中高度超过100m的建筑物已有约200座。上海金茂大厦高420.5m，深圳地王大厦高325m，广州中天大厦高322m，它们跻身于当今世界20座超级巨厦之列，令人瞩目。同时，这些已建和在建的高楼超高大楼，其基坑深度已逐渐由6m、8m发展至10m、20m以上。伴随着这些工程大实施，深基坑工程的设计施工技术已取得了长足进步。
2.2 基坑工程研究的意义
深基坑支护设计与施工是一项系统工程，必须具有结构力学、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多种学科知识，同时要有丰富的施工经验，并结拟建筑场地的土质和周围环境情况，才能制定出因地制宜的支护结构方案和实施办法。 近几年来，高层建筑与市政建设处于大发展时期，由于设计与施工队伍对当地的深基施工特点不够熟悉，因而引发了一些事故。为避免这些事故的发生，应加强对深坑工程的研究。基坑工程正确、科学的设计和施工，能带来巨大的经济效益和社会效益，对加快施工进度、保护环境发挥着重要作用。本论文主要研究在一定的地质条件和周边环境下，不同的支护形式的优缺点。本论文主要使用多种支护类型中的两种：排桩支护和土钉墙支护。排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。 本文通过以上两种支护方式的比较，来探寻对本次工程更加合理的基坑支护技术。 近年来全国各地高层建筑深基坑支护工程发展很快，因建设需要基础愈做愈深，其支护结构难度，尤以软土地区也愈来愈大，已经成为高层建筑工程中的难点和热点。深基坑支
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护结构涉及岩土力学、结构力学、材料力学和地质水文等学科，广大设计、施工、科研和大专院校的专业人员，勇于实践，勇于创造，在大量的工程实践、监测、试验中不断取得成功的经验，也有少数失误的教训，在总结经验教训的基础上，促使深基坑支护技术不断发展、不断创造和创新。但是科学技术从来是随着生产需要而迅速发展起来的，理论总是落后于实践。对深基坑支护结构技术也是一样。古典理论已不适宜指导深基坑支护的发展。在总结实践基础上，将会逐步完善理论以指导设计计算。现在制定统一的或地方的深基坑支护结构的设计施工规程，是非常必要的。虽无规程而全国各地的深基坑支护工程，还是在蓬勃发展。 支护是基坑工程的重要组成部分，其功能是用来维持地基土的平衡，使基坑四周边坡保持稳定，保证基坑（槽）开挖及工程施工过程中的安全和基坑四周相邻建（构）筑物及地下管线、道路的安全，不因土体变形、沉陷、位移，坍塌而造成危害。支护设置必须因工程、因地、因时制宜地合理设计，按要求精心施工。根据不同的地质情况与现场边界条件，有支护开挖时基坑工程的支护形式多种多样，常用的有：排桩支护、搅拌桩挡墙支护、水泥土围护结构、钢板桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩、地下连续墙及土钉墙支护等
3研究方法、内容 及预期目的
3.1 设计依据
（1）中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
（2）中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（3）中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（4）中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（5）中华人民共和国行业标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
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（6）中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
（7）中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（8）中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（9）国家、行业及江西省其他现行的有关设计标准、规范、规程和标准图集。
3.2 设计方法
由于基坑周边场地有限，且施工场地靠近河流，存在土质松软，地下水位高等不利因素。但基坑深度不是很大（深度<10m），所以适宜采用复合土钉墙，从而增强土质强度，增加安全系数，保证顺利施工。
3.3 设计内容及主要技术要求
3.3.1 基坑降水方法
因为施工地点临近赣江，地下水资源丰富，所以采用管井降水法。开挖深度为底板深度＋0.5m。而地下室外墙到基坑面为1.0m。止水桩500mm，咬合搭接，长度为进入不透水层1 m。不透水层即砂层下的粘性土层，或者全部粘性土层则取开挖深度以下2.0m。钢筋孔径为110mm。北面场地先平整到－1.500m。东面场地有一根大水管。地下水高出所取平面则取为0。设计降水深度在基坑范围内不宜小于基坑底面以下0.5m。排水沟和集水井宜布置在拟建建筑基础边净距0.4m以外，排水沟边缘离开边坡坡脚不应小于0.3m。在基坑四周或每隔30－40m应设一个集水井。
3.3.2 基坑支护方案设计
1） 土压力计算
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2） 土钉抗拨力计算
3） 土钉钢筋强度和直径的验算
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4） 土钉的长度验算
5） 土钉支护的内部整体稳定性分析
6） 分层开挖内部稳定性验算
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根据规范要求，土钉支护还应验算施工各阶段内部稳定性。其稳定性系数可比内部整体稳定性安全系数低0.1到0.2，但不能小于1.1。计算方法同内部整体稳定性验算。
7） 土钉支护的外部稳定性分析
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8） 喷混凝土面层设计
3.3.3开挖与支护施工组织设计
1、土方工程施工工序：
（1）采用推土机开挖大型基坑时，一般应从两端或顶端开始（纵向）把土推向中部或顶端，暂时堆积，然后再横向将土离基坑的两侧。
（2）采用铲运机开挖，但每层的中心线地段应比两边稍高一些，以防积水。
（3）铲、拉铲挖土机开挖基坑时，其施工方法有两种：
1）端头挖土法：挖土机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置
在挖土机的两侧装运土。
2）侧向挖土法：挖土机一面沿着基坑的一侧移动，自卸汽车配置在挖土机的两侧
装运土。
（4）挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑深度1/2。如挖土深度超过5米时，应按专业性施工方案来确定。
1）在开挖过程中，应随时检查槽壁和边坡的状态。深度大于1.5米时，根据土质变化情况，应做好基坑的支撑准备，以防坍陷。
2）开挖基坑，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时可在设计标高以上暂留一层土不挖,以便在抄平后，人工挖出。暂留土层：铲运机、推土机挖土时，为20㎝左右；挖土机用反铲、正铲和拉铲挖土时，为30㎝左右为宜。
3）在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。
（5）修帮和清底。在距槽底设计标高50㎝槽帮处，抄出水平线，钉上小木橛，然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查
距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此休整槽边。最后清除槽底土方。槽底修理铲平后，进
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行质量检查验收。开挖基坑的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需用的好土；多余的土方，应一次运走，避免二次搬运。
2、根据设计要求，本基坑采用分级开挖，每层开挖深度为1.5~2.00m，边开挖边支护，采用复合土钉墙支护。土钉墙施工可按下列顺序进行：
1） 应按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；
2） 喷射第一层混凝土；
3） 钻孔安设土钉、注浆、安设连接件；
4） 绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土；
5） 设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。
3、距离基坑上边及基坑下边0.5米处各做一条断面为0.5米×0.5米的砖砌明沟以备雨季排水和地表排水。
4、基坑施工开始时,应设置安全护栏，安全护栏可用脚手架钢管搭设牢固,高度为1.2m并挂密目式安全网确保施工安全。
4 进度安排
第一学期：
第10～11周：毕设前期准备，查阅相关文献资料
第12～13周：毕设动员大会，确定导师，开设毕设指导课程
第13～14周：确定毕设题目，完成任务书
第14～15周：完成开题报告
第16周：开题报告答辩
寒假期间：绘制、打印图纸，整理、阅读相关资料，为撰写论文做好准备
第二学期：
第2～6周：撰写毕业论文
第7周：毕设中期检查
第8～11周：修改毕业论文
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第12周：完成毕业论文，论文打印装订，制作答辩PPT
第13～14周：系级答辩
第15～16周：院级答辩
参 考 文 献
[1]中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
[2]中华人民共和国行业标准．建筑基坑工程技术规范(YB 9258-97)[S]. 北京：冶金工业出版社，1997.
[3]中华人民共和国国家标准．建筑边坡工程技术规范(GB 50330-2002)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
[4]中华人民共和国行业标准．建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，1999.
[5]中华人民共和国行业标准．建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
[6]中华人民共和国国家标准．锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001)[S]. 北京：中国计划出版社，2001.
[7]中华人民共和国国家标准．住宅建筑规范(GB 50368-2005)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2005.
[8]中华人民共和国国家标准．建筑制图标准(GB/T 50104-2010)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
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[9]中华人民共和国国家标准．房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001-2001)[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2001.
[10]《支挡结构设计手册》(2版)，尉希成，周美玲[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
[11]郑刚,李志伟. 基坑开挖对邻近任意角度建筑物影响的有限元分析[J]. 岩土工程学报,2012,（1）04:615-624
[12] 卞永伟. 基坑降水引起的地表沉降及围护结构位移分析研究[D].海南:海南大学,2013.
[13] 姬奎香. 基于ABAQUS的基坑开挖对邻近管线变形影响的数值分析[D].天津：天津城建大学,2014.
[14] 卞永伟. 基坑降水引起的地表沉降及围护结构位移分析研究[D].海南：海南大学,2013.
[15] 秦俊生,王成彪,程剑. 北京地区某基坑边坡支护变形分析及建议[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),2011,（1）04:36-40.
[16]付刚. 北京地铁降水方法研究与应用[D].吉林大学,2005
[17] 陈页 .基坑开挖的空间效用分析[J].建筑结构,2001.
[18]《Groundwater in Civil Engineering》,Réthati
Engineering [M].Budapest: Akádémiai Kiadó,1983
[19] Settlement Prediction for Buildings Surrounding Foundation Pits Based on a Stationary Auto-regression Model[J]. Journal of China University of Mining & Technology,2007,（1）01:78-81.
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指导教师签字：
年
- 13 - 日指导教师意见 月