1、土建专业毕业论文开题报告题 目: 北京轨道交通大兴线某车站基坑围护结构设计及位移控制的研究 学院： 土木建筑工程学院 专业：土木工程 学生姓名： 金大龙 学号： 31191 文献综述: 1、发展概况 早在20世纪3年代Teahi等人已开始研究基坑工程中的岩土工程问题提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小总应力法。在以后的时间里,世界各国的许多学者都投入了研究并不断在这一领域取得丰硕的成果,基坑工程在我国进行广泛的研究是始于0世纪0年代末,那时我国的改革开放方兴未艾,基本建设如火如荼,高层建筑不断涌现，相应的基坑埋深不断增加,开挖深度也就不断发展。特别是到了0世纪90年代发展更加快速。进一步促进了
2、深基坑开挖技术的研究与发展,产生了许多先进的设计计算方法以及众多的新施工工艺也不断付诸实施。 基坑工程的发展往往是一种新的围护形式的出现带动新的分析方法的产生,早期的开挖常采用放坡的形式,后来随着开挖深度的增加放坡面空间受到了限制，产生了围护开挖，迄今为止围护形式已发展到数十种(从基坑围护机理来讲基坑围护方法的发展最早有放坡开挖然后有悬臂围护拉锚围护组合型围护等放坡开挖需要较大的工作面且开挖土方量较大在条件允许的情况下至今仍然不失为基坑围护的好方法(悬臂围护是指不带内撑和拉锚的围护结构可以通过设置钢板桩和钢筋混凝土桩形成围护结构(为了挖掘围护结构材料的潜在能力使围护结构形式更加合理并能适合各种
3、基坑形式综合利用)空间效应发展了组合型围护形式。2、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稳定变形及渗流三个基本课题，三者融合在一起,需要综合处理。该设计主要研究深基坑工程的支护结构,故主要列出了深基坑工程的主要特点：1）建筑倾向高层化，基坑向大深度方向发展2）基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米，给支撑体系带来了较大的难度)在软弱的土层中基坑开挖会产生较大的位移和沉降对周围建筑物市政建设和地下管线造成影响4)深基坑施工工期长,场地狭窄，降雨重物堆放等对基坑稳定性不利5）在相邻
4、场地的施工中打桩降水挖土及基础浇注混凝土等工序会相互制约与影响增加协调工作的难度、支护结构的设计原则与类型支护结构设计的原则：A、安全可靠：满足支护结构本身强度稳定性及变形的要求,确保周围环境的安全、经济合理性:在支护结构安全可靠的前提下，要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案、施工便利并保证工期:在安全可靠经济合理的原则下,最大限度地满足方便施工和缩短工期支护结构类型：1常规支护技术1）水泥土深层搅拌桩支护。其优点是采用重力式挡墙,不需要支撑。基坑内挖土施工方便。搅拌桩施工时无环境污染。造价低廉且防渗性好，适用于开挖深度3 m的基坑。2）钢板桩。用槽钢
5、正反扣搭接组成，或用型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中，完成支护任务后,町以回收重复利用，适用于开挖深度310 m的情况。3）钢筋混凝土板桩。桩长12 nl。打入地下后，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁后。设置一道支撑或拉锚，用于开挖深度3米的基坑4）钻孔灌注桩挡墙。直径60100m。桩长530,组成排桩式挡墙,顶部浇筑钢筋混凝土圈梁，用于开挖深度1米的基坑5）地下连续墙。这种支护结构对于周围环境影响较小,对土层条件适应性较强，墙体抗弯刚度、防渗性能、整体性能均较好,但其造价较高适用于开挖深度10米以上或施工困难的情况。6）锚喷支护。我国最早用于地铁工程,20世纪八十年代开始用于高层建筑深基坑支
6、护，在天然土层中,锚固方法以钻孔灌注为主,受拉杆件有粗钢筋，高强钢丝束，钢绞线等。7）MW工法。SMW工法是日本的叫法,国内又叫劲性水泥搅拌桩法，即在水泥桩内插入H型钢等，将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为能同时具有防渗与受力两种性能的支护结构。8）土钉墙。土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。9)型钢横挡板。型钢横挡板围护墙亦称板桩式支护结构,这种围护墙由工字钢(或H型钢)桩和横挡板(亦称衬板）组成,再加上围檩、支撑等则形成一种支护体系圆。2、新施工技术1)钻孔咬合桩。它是钢筋混凝土与索混
7、凝土互相切割咬合成的排桩维护结构。施工时，成孔以套管正反扭动、加压下切，管内抓斗取土等作业，将护壁套管压入设计深度，形成全套管护壁成孔,然后下钢筋笼。灌注混凝土，钻孔桩施工顺序应交替进行。2)钻孔桩、旋喷桩结合围护结构。它是指先相切施作钻孔桩。然后利用旋喷桩施工工艺喷射高压水泥浆桩间形成防水体系的围护结构。)基坑爆破技术。基坑的爆破方案设计是通过炮孔的布置、强力掏槽、复式填塞、异步分区起爆来达到较好的基坑成型效果,减少震动的目的。4)钻孔后注浆连续墙。其工艺为:采用成孔设备成孔,利用泥浆和水泥系的固化剂在孔外采用搅拌设备搅拌,用注浆泵注入孔中，先施工单序孔,然后冉施工双序孔,由于桩体是水泥土,
8、所以双序孔施工时易于切割。其特点在于水泥土不是在孔内原位搅拌，而是在孔外利用搅拌机搅拌。故产生了一种新型水泥土。即高性能水泥土。5)预应力锚杆柔性支护法。基坑支护多为刚性支护,预应力锚杆柔性支护法对基坑潜在滑移场的控制是非常有效的,该技术在严格控制基坑变形、超深基坑支护方面具有明显的优越性。、新监测技术基坑工程新监测技术主要表现在提高了测试技术信息化水平,及时有效地利用其他学科的技术成果推动测试技术的发展,如神经网络预测、计算机技术、自动化技术、摄影测量技术、光学声波、电磁声测技术和遥感航测技术等。5、展望关于深基坑支护结构的设计及施工方法还没有形成一个完整的成熟的体系，有待进一步发展。1）目
9、前信息化设计、施工技术在理论上还不太成熟，需要进一步完善，随着科技进步和技术手段的更新,信息化设计施工将成为主流设计施工方法。2）基坑向着大深度大面积发展，周围环境更加复杂，深基坑开挖与支护难度越来越大，因此从工期和造价的角度看,两墙合一的逆作法施工将是今后发展的主要方向，逆作法施工受桩承载力影响限制很大，不能采用一柱一桩而是一柱多桩,增加了成本和施工难度,如何提高单桩承载力,降低沉降，减少中柱桩，达到一柱一桩,使上部结构施工速度放开限制，加快速度，缩短工期,将成为今后的研究方向。3）在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工开挖为主，效率不高,今后必须大力开发研究小型灵活专用的地下挖土机械，
10、以提高工效,加快施工进度，减少时间效应的影响。、)为了减少基坑变形,通过施加预应力的方法控制变形水平，及时有效地利用其他学科的技术成果推动测试技术将逐步被推广。另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固。也将成为控制变形的有效手段被推广。5)排桩、地下连续墙的内力和变形的精确计算是一个比较复杂的问题。其计算模型理应是考虑围护墙、支撑体系和土三者共同作用的空间分析。目前简化为平面问题计算。难以反映空间效应，今后宜发展适用的三维计算程序。使之更能符合基坑空间形体的计算。6）在软土地区，淤泥、淤泥质土等具有蠕变特性,围护墙会随着无支撑时间的延长而逐渐增大变形,即所谓的“时间效应”。目前
11、尚无法在理论上精确计算时间效应。围护墙变形的时间效应与软土的非线性流变特性有关。对该特性的系统深入研究，有助于揭开时间效应的秘密。得以进行理论计算，这对软土地区深基坑支护结构的设计很有意义。、论文研究内容及意义（)内容：a、工程概况车站位于香园路与兴华大街交口西北侧,车站主体呈南北走向,与兴华大街走向一致。路面现状交通较繁忙。高米店北站为标准岛式车站，站台宽度12m,车站总宽度为0.9m,总长度462.8m(含存车线),地下二层。基坑尺寸约为：长宽深为6321.m1.5m。本工程基坑的安全等级为一级。车站主体结构的基坑保护等级为一级,根据设计要求，地面最大沉降量应0.5H，支护结构最大水平位移
12、应0.2%，且30mm。地下水位埋深约18m。b、设计内容和要求需要查阅大量有关基坑工程的中外文献，并到现场实习,完成支护方案的比选、支护结构设计、降水设计及支护结构位移的预测，并采用设计软件计算,与手算结果进行对比分析以及采用数值模拟的方法对施工过程中支护结构的位移进行研究分析。最后要求AD绘制施工图。具体内容:1)查阅文献2)支护方案的比选及确定；3）土压力计算及结构尺寸设计;)支护结构设计;5）支护结构位移计算分析;6）各种支护方式的主要施工工艺及施工注意事项；7）图纸绘制:工程地质剖面图、工程场地平面图、支护方案平面图、支护结构剖面图、钻孔灌注桩桩身配筋图等。、重点研究的问题1土压力2
13、基坑支护方案排桩支护结构的设计方法4钢支撑设计方法5支护结构稳定性6支护结构位移分析（2）意义和价值：本设计主要研究大兴线内地铁车站的基坑支护结构和位移监测模拟,不但要从理论上进行支护结构的计算和位移的分析，还要用理论联系实践,在实际工程中用理论指导实践，并通过监测反馈来进行验证调整，使工程更加可靠安全和经济。在实践的基础上形成更加客观准确的理论知识，不但丰富了设计经验，也为以后的设计提供了有益的参考。【】曾巧玲,崔江余,陈文化,白冰.基础工程.清华大学出版社、北京交通大学出版社207（3）【2】王庆，潘志刚.基坑支护结构类型及选型原则综述J.西部探矿工程。2005(5)【3】张潇，刘祖强。朱
14、振彪高层建筑物群深基坑工程变形监测与信息化施工J地理空间信息，205(）【】曲艺，段红波.某高层建筑基坑支护设计、施工与监测J.海岸工程，2005()【】卢光辉深基坑工程发展现状综述J.西部探矿工程,2006（8）【】余志成.深基坑支护结构设计M.建筑工业出版社,1997【】蒋国盛,李红民，管典志，李汉旭.基坑工程R中国地质大学,200.研究方案: 研究方法：现场实习调研,手算对比各支护方案的安全、可靠度、经济合理性，运用数值模拟的方法进行位移模拟和监测,最后对比分析,确定施工方案和施工图。 研究步骤：查阅文献、现场实习、结构计算和验算、位移模拟、绘制施工图、总结设计。 预期成果:形成合理经济的施工方案,施工图详细明确,并且取得一定的理论成果。毕业设计(论文)进度安排:序号毕业设计(论文）各阶段内容时间安排备注毕业设计开题报告2.2.-2012.3.2支护方案的比选和确定02.313-212.3.16支护结构设计手算2012.172012.3.4支护结构设计机算5降水设计6结构位移计算分析7绘制施工图8设计总结同指导老师讨论设计的优缺点0进行毕业答辩指导教师意见：指导教师签名: 审核日期: 年 月 日
