目 录
1文献综述 ..................................................................................................................... 2
1.1基坑工程的特点及发展现状 .............................................................................. 2
1.1.1基坑工程的特点 ................................................................................... 2
1.1.2基坑工程的发展现状 ........................................................................... 2
1.2基坑开挖方式及支护方法 .................................................................................. 2
1.2.1基坑开挖方式及其概述 ....................................................................... 3
1.2.2基坑工程支护方法及特点 ................................................................... 3
1.3国内外基坑工程的新进展 .................................................................................. 4
2课题背景及开展研究的意义 ..................................................................................... 6
2.1工程概况 .............................................................................................................. 6
2.1.1工程简介 ............................................................................................... 6
2.1.2周边环境条件 ....................................................................................... 6
2.2工程地质及水文条件 .......................................................................................... 7
2.2.1工程地质条件 ....................................................................................... 7
2.2.2水文条件 ............................................................................................... 8
3研究内容方法及预期目的 ......................................................................................... 9
3.1设计依据 .............................................................................................................. 9
3.2设计方法 .............................................................................................................. 9
3.3设计内容及主要技术要求 .................................................................................. 9
3.3.1基坑降水方法 ....................................................................................... 9
3.3.2开挖施工组织设计 ............................................................................. 10
3.4设计预期目的 .................................................................................................... 10
4进度安排 ................................................................................................................... 11
参考文献 ...................................................................................................................... 12
1
1文献综述
1.1基坑工程的特点及发展现状
基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题，放坡开挖和简易木桩维护可以追溯到远古时代。事实上，人类土木工程的频繁活动促进了基坑工程的发展。特别是在20世纪，随着大量高层、超高层建筑以及地下工程的涌现，对基坑工程的要求越来越高，随之出现的问题也越来越多，迫使工程技术人员必须从新的角度审视基坑工程这一古老的课题，导致许多新的理论、新的经验或研究方法得以出现与成熟[1]。
1.1.1基坑工程的特点
基坑工程不仅需要岩土工程的知识，也需要结构工程的知识，是一项综合性很强的系统工程，它需要岩土工程与结构工程技术人员密切配合。基坑工程涉及土力学中的稳定、变形及渗流三个基本课题，三者相融在一起，需要综合处理；同时基坑开挖势必引起周围地基中地下水位的变化和应力场的变化，导致周围地基土体变形，对相邻建筑物、构筑物地下管线产生影响[2]。
1.1.2基坑工程的发展现状
随着城市建设的发展，各类用途的地下空间已在世界各大中城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库地下街道、地下商场、地下医院、 地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。近 20年是我国城市基坑工程发展最为迅猛的时期，针对城市地区用地紧地价昂贵的状况，开发商总是设法提高土地的空间利用效益。由于向上伸展受到容积率的限制，因而加大对地下空间的利用则成为有效的选择。深基坑开挖与支护技术得到了前所未有的发展和推进[3]。
1.2基坑开挖方式及支护方法
开挖前根据土方运输的需要布设运输道路。土方开挖必须在搅拌桩施工完成后强
2
度达到设计强度后方可进行土方的开挖。先调查地上障碍物与地下管线情况，如有发现应进行拆迁施工，制定开挖过程加固保护措施，方可以进行场地平整及基坑开挖。
1.2.1基坑开挖方式及其概述
方工程有两种划分:第一种按照开挖方式,分为两种类型,一种是机械土方,一种是人工挖土方.第二种按照开挖深度与开挖形状,分为三种:当开挖深度在 30cm以内时,叫场地平整,这个时候是不用放坡,更不用支挡土板;另外两种就是所说的开挖基槽和基坑,当开挖深度大的时候,则要考虑基坑基槽边坡的稳定,常用的方法就是放坡,当土质不好或者没有放坡条件的时候就考虑支护,挡土板是基槽支护的最常用的方法之一,他分为横向和纵向两种,其他的支护形式有很多了,钢板桩\喷锚\重力式挡土墙\搅拌桩等等。
1.2.2基坑工程支护方法及特点
基坑主要支挡方法、技术类型：基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。支护结构的传统方法是钢板桩加支撑系统或钢板桩锚拉系统，其优点是材料可以回收，但拔出板桩时会引起土体的变形。目前经常采用的主要基坑支挡类有：
（1）深层搅拌水泥土挡墙（以下简称搅拌桩）：将土和水泥强制搅和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，一般用于开挖深度不超过7m的基坑，适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120ｋＰa的粘性土等地基[5]。
（2）钢板桩：用槽钢正反扣搭接而组成，或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复利用；于多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便，工期短。
（3）钻孔灌注桩挡墙：直径φ600～φ1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈粱，用于开挖深度为6m～13m的基坑。具有噪声
3
和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围环境影响小等优点。适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩等方法中选用适当方法解决防水问题，整体刚度较差，不适合兼作主体结构[6]。
（4）地下连续墙：在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况。具有施工噪声低，振动小，就地浇制、墙接头止水效果较好，整体刚度大，对周围环境影响小等优点。适合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆作法施工[7]。
（5）SMW工法（劲性水泥土搅拌桩）：劲性水泥土搅拌桩以及水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用劲性桩。特别是适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层，对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。
（6）土锚：用拉杆锚固支护基坑的开挖或用作抗拔桩抵抗浮托力等的应用已日益普遍。拉锚最大的优点是在基坑内部施工时，开挖土方与支撑互不干扰，尤其是在不规则的复杂施工场所，以锚杆代替挡土横撑，便于施工。拉锚是将一种新型受拉杆件的一端（锚固段）固定在开挖基坑的稳定地层中，另一端与施加于构筑物的推力，从而利用地层的锚固力以维持构筑物（或土层）的稳定。锚杆支护体系由挡土构筑物，腰粱及托架、锚杆三个部分所组成，以保证施工期间边坡的稳定与安全[8]。
（7）土钉墙：土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下，通过土钉与土体的接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，通过受拉工作面给土体约束加固，提高整体稳定性和承载能力，增强土体变形的延性。土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。对于淤泥质土、饱和软土，应采用复合型土钉墙支护[9]。
1.3国内外基坑工程的新进展
国内外许多地方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
4
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，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。
5
2课题背景及开展研究的意义
2.1工程概况
为了加快推进天津市城镇化进程，王稳庄镇被列为天津市第四批示范小城镇。按照推进农村城镇化和建设社会主义新农村的要求，充分挖掘地域自然、人文特色，发挥区位、资源优势，整合农村布局，优化土地资源，促进经济发展，营造生态依据生活氛围，让农民享受现代城市文明。本项目为王稳庄安置用房建设项目的雨污水排放起着重要作用。
2.1.1工程简介
本工程为此项目排水工程中的d2200雨水管道工程，总长度为728m，全部采用平衡顶管施工法进行施工。施工期间，将管道分为165m、181m、166m、108m、108m，共计5段。其中顶进坑共设三处，分别为YK22、YK30、YK34；接受坑同样为三处，分别为YK19、YK26以及YK32。主顶坑：8m×6m；接受坑：6m×6m。
2.1.2周边环境条件
工程位于天津市西青区王稳庄镇，工程地点东侧为津淄公路、北侧为天源道，周边交通便利，场地空旷，对基坑、顶管工程施工非常有利。在顶管线路的西侧为现状堆土区，距离基坑边缘约200m，因此对本基坑工程影响很小。
周边环境图
天源道
堆土区稳康路
津淄公路
6
2.2工程地质及水文条件
工程位于天津市西青区王稳庄镇，工程地点东侧为津淄公路、北侧为天源道，周边交通便利，场地空旷，对基坑、顶管工程施工非常有利。在顶管线路的西侧为现状堆土区，距离基坑边缘约200m，因此对本基坑工程影响很小。 2.2.1工程地质条件
1）地形地貌：退海成路和河流冲积平原，地势低洼平坦，河渠成网，平均海拔高度为3.7m。
2）土力学参数
图2.1土力学参数图
7
2.2.2水文条件
初见水位埋深1.20~1.80m，相当于标高1.52~0.88m；静止水位埋深0.50~0.90m，相当于标高2.07~1.76m。表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发方式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.50~1.00m左右。
8
3研究内容方法及预期目的
3.1设计依据
1、《王稳庄镇示范小城镇农民安置用房建设项目市政配套工程一期稳康路施工 图设计》；
2、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012[10]；
3、《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009[11]；
4、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ 276-2012[12]；
5、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012[13]；
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[14]；
3.2设计方法
基坑设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁的位移要求、基坑周边荷载、施工季节、支护机构使用期限等因素，本工程基坑较深且处于雨季施工，因此整体施工工艺考虑采用工字钢一丁一顺打设。
3.3设计内容及主要技术要求
本工程经历雨季施工，必须制定雨季施工措施。为了保证基坑的土体稳定性及施工方便，基坑开挖工程中加明沟控制地下水及渗漏水，基坑开挖到槽底后辅以盲沟，集水井降低地下水位。
3.3.1基坑降水方法
施工区域地下水位较高，位于原地面以下约1.2m 位置。施工期间考虑采用坑外截水并配合坑内降水的施工方法。坑内降水采用大口井提前降水，在基坑开 挖过程中，随挖基坑随设置排水沟及集水井，始终保持水位低于开挖面以下1m。本工程每个主顶坑、接受坑坑内对角设置2 口大口井[15]。
基坑开挖中保持工作面干燥，如基坑边有明水出现，则立即开挖临时明沟，
9
将水引入大口井中抽出，明沟随基坑开挖随向下施做，大口井也随之拆除已开挖部分井管。
3.3.2开挖施工组织设计
（1）工程测量：对所采用的测量控制导线、三角网、方格网等测量控制网及水准点，在进入雨季施工前进行一次校核，并采取必要的加固、防护措施，防止因下雨造成位移、下沉影响测量精度。雨季施工中每月对主要控制桩进行检查，发现问题及时调整。每次大雨后对主要控制桩进行一次校核，及时进行调整，以保证测量精度，控制工程线位。
（2）基坑开挖：为了保证基坑的土体稳定性及施工方便，基坑开挖过程中加明沟控制地下水及渗漏水，基坑挖到槽底后辅以盲沟、集水井降低地下水位。基坑开挖中保持工作面干燥，如基坑边有明水出现，则立即开挖临时明沟，将水引入集水井中抽出，明沟随基坑开挖随向下施做。基坑边坡在雨季施工时将边坡放平缓，并设置集水井进行收水、降水，防止雨水冲刷引起塌方。每次雨后对边坡进行修整，挖除不稳定土体，并用草袋子装土填压护坡，保持边坡稳定。在雨季施工期间适当缩小工作面，基坑外设挡水坝，排水沟，防止地面水流入，集水井中的积水用抽水机及时抽入城市排污管道内，防止灌入基坑内，影响基坑安全。基坑内设集水井，利用抽水机抽水。基坑挖好后及时浇筑垫层混凝土，防止被水浸泡。
3.4设计预期目的
本设计合理可行，符合施工要求。充分利用了规划用地，科学合理布置。做到投入最低，收效最大，经济适用。
10
4进度安排
第一学期:
第8～11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14～16周:确定毕设题目，完成任务书
第17～18周:完成选题报告并进行选题答辩
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2～5周:撰写毕业论文。
第6～7周:毕设中期检查。
第8～11周:修改毕业论文。
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。
11
参考文献
[1] 应惠清.我国基坑工程发展二十年[J].施工技术，2012，41（374）：1-2.
[2] 钟建成.浅述深基坑工程的特点及其支护技术[J].资源环境与工程，2012，（1）：34-35.
[3] 赵春.深基坑工程的发展现状与亟待解决的问题[J].中国水运，2012，12（1）：243-244.
[4] 建筑基坑工程技术规范 YB 9258-1997.
[5] 邱庆辉，万克生.浅谈深层搅拌水泥土桩在基坑维护中的作用 [J].中国科技信息，2008，（17）:62-63.
[6] M. S. Sujith，Devdas Menon，G. R. Dodagoudar．Reliability analysis and design of cantilever RC retaining walls against sliding failure[J]. International Journal of Geotchnical Engineering,2011,(05):131-141.
[7] Ou C Y,Chiou D C,Wu T S Three-dimensional Finite Element Analysis Of Deep Excavation.[J]Journal of Geotechnical Engineering,ASCE,122 (5):337-345.
[8] 刘仁平，郑必勇.深基坑支护中的旋喷土锚技术 [J].2007,38(17):922-923.
[9] 马兵.深基坑土钉墙边坡支护施工技术 [J].2013,39(3):72-73.
[10] 《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012.
[11] 《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009.
[12] 《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ 276-2012.
[13] 《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012.
[14] 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010.
[15] 叶可明，范庆国，胡玉根.建设工程施工新技术应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.
12
指导教师签字：
年指导教师意见 月13
- - 14