土木工程专业毕业论文开题报告(中大集团办公楼基坑支护结构设计).doc

毕业设计开题报告 课题：中大集团办公楼基坑支护结构设计 专 业 土木工程 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 7开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见审查后生效。2开题报告初稿手写，指导教师批改后打印出来（宋体小四号，行距20磅，A4纸单面打印），并及时交给指导教师签署意见，专业系主任进行审批。3学生查阅资料的参考文献应在5篇及以上（不包括辞典、手册），开题报告的内容应详实。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写，如“2010年1月20日”。1本课题所涉及的问题是国内（外）的研究现状综述1.1 选题背景 此次毕业设计我做的课题为中大集团办公楼基坑支护结构设计，通过对大量资料的查阅和学习，我发现：基坑工程就是保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工、监测和检测等。是一项综合性很强的系统工程。随着基坑的开挖越来越深、面积越来越大，基坑围护结构的设计和施工越来越复杂，所需要的理论和技术越来越高，远远超越了作为施工辅助措施的范畴。但是由于基坑设计的复杂性，现阶段我国深基坑支护设计的理论还很不完善，模型试验，工程测试还有待进一步发展，留给我们研究创新的空间还很大。 基坑支护工程的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构和周围土体变形，以保证周围环境(相邻建筑物和地下公共设施等) 的安全。因此如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是当前现代化城市建设中一个非常重要和迫切的问题。1.2 基坑支护设计的主要内容及存在的主要问题1.2.1设计的主要内容：1. 通过对工程概况的了解和周边环境的分析，初步规划设计的布局和内容。2. 根据建筑物周边水文和地质勘察报告，具体分析确定工程地质条件。3. 综合以上工程特点和地质条件，确定基坑支护的类型和范围。4. 通过计算确定支护的一般尺寸，并使用基坑支护验算分析的安全性，并画出CAD施工图。5. 制作基坑施工计划进度，安排施工次序。6. 应急抢救措施。7. 现场监测内容及要求。基坑支护设计的研究目标：基坑围护设计以降低施工难度，提高经济效益，保证结构可靠性为目标，从而做到优化设计。1.2.2基坑支护设计存在的问题:1.深基坑技术有待尽快发展提高，以适应当前工程的需要，当前深基坑开挖支护工程已发展到以深、大、复杂为特点的新时期，特别是沿海地区，地下水位较高，深基坑工程施工工艺的改进等问题，均有待于进一步的研究和尽快发展。2.一些基坑工程设计质量较低，是发生事故的主要原因，一些部门误认为深基坑开挖支护工程是施工部门的事，无需设计资质，设计院及岩土工程部门介入较少，设计大多是由施工单位自己完成、由于设计人员的技术水平参差不齐，参数取值、计算方法无章可循，使一些工程设计缺陷多、隐患较大，盲目挖潜，以致造成安全储备过低发生严重工程事故，或盲目增加安全系数造成严重浪费。3.施工混乱，管理不力，对属于岩土工程的地下施工项目，资质限制不严格基坑支护工程转手承包较为普遍，少数施工单位不具备技术条件，人力、物力等基本素质较差，为了追求利润或为迁就业主，随意修改工程设计，降低安全度。现场管理混乱，以致出现险情时惊慌失措。4.质量检验方面也有不少问题，基坑支护结构的质量检测、验收方法也无章可循，给基坑支护结构的质量监督和质量评价带来困难，没有针对基坑支护工程特点建立竣工验收的质量管理体系，检测部门资质混乱。5.深基坑工程对工程勘察有特殊要求，基坑工程勘察工作十分重要，但许多勘察单位常常忽略对基坑环境地质的勘察，专门针对基坑的工程地质及水文地质的勘察重视不够，对各种计算参数的试验方法及取值也缺乏科学性或不符合现场实际情况，对于费时费力的现场试验及原位测试工作较少进行，有些勘察深度的勘察点的布置不符合基坑工程的要求，以致给设计、施工带来困难和隐患。6.监理工作的问题：目前监理工作在人力、技术等方面还有不适应深基坑工程的特殊要求，要把对基坑工程的监理作为整个建筑工程监理的一个重点。1.3 深基坑工程设计和施工的基本技术要求1.3.1设计的基本要求 1. 安全可靠 基坑工程的作用是为地下工程的敞开开挖施工创造条件，首先必须确保基坑工程本体的安全，为地下结构的施工提供安全的施工空间；其次，基坑施工必然会产生变形，可能会影响周边的建筑物、地下构筑物和管线的正常使用，甚至会危机周边环境的安全，所以基坑工程施工必须要确保周围环境的安全。 2. 经济合理 基坑围护结构体系作为一种临时性结构，在地下结构施工完成后即完成使命，因此在确保基坑本体安全和周边环境安全的前提条件下，尽可能降低工程费用，要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合研究经济合理性。 3. 技术可行 基坑围护结构设计不仅要符合基本的力学原理，而且要能够经济、便利的实施，如设计方案是否与施工机械相匹配（如地下连续墙的分幅宽度是否与成槽设备的宽度相匹配）？如施工机械是否具有足够施工能力（如地下连续墙成槽机械的成槽深度、搅拌桩施工机械的有效施工深度）？费用是否经济？支撑是否可以租赁？等等。 4. 施工便利 基坑的作用既然是为地下结构的提供施工空间，就必须在安全可靠、经济合理的原则下，最大限度地满足便利施工的要求，尽可能采用合理的围护结构方案减少对施工的影响，保证施工工期（如在由塔楼和裙房组成的建筑物群的基坑工程设计中，采用边桁架方式在塔楼处营造较大的施工空间，便于控制总工期的塔楼快速出地面，减少总工期）。1.3.2 施工的基本要求1. 环境保护 基坑开挖卸载带来地层的沉降和水平位移会给周围建筑物、构筑物、道路、管线及地下设施带来影响。因此，在基坑围护结构、支撑及开挖施工设计时，必须对周围环境进行周密调查，采取措施将基坑施工对周围环境的影响限制在允许范围内。 2. 风险管理 在地下结构施工的过程中，均存在着各种风险，必须在施工前进行风险界定、风险辨识、风险分析、风险评价，对各种等级的风险分别采取风险消除、风险降低、风险转移和风险自留的处置方式解决。在施工中进行动态风险评估，动态跟踪，动态处理。 3. 安全控制 在施工过程中，可以采用安全监控手段、安全管理体系、应急处置措施来确保基坑工程的安全，为地下结构的施工创造一个安全的施工环境，减少工程事故。 4.工期保证 采用合理的施工组织设计，提高施工效率，协调与主体结构的施工关系，满足主体结构施工工期要求。1.4 深基坑支护技术的发展趋势 1.4.1 深基坑支护结构方案优选 深基坑支护结构的设计与施工不同于上部结构，除地基土类别的不同外，地下水位的高低，土的物理力学性质指标以及周围环境条件等，都直接与支护结构的选型有关，支护结构型式选择的合理，就能做到安全可靠，施工顺利，缩短工期，带来可观的经济与社会效益，可见支护结构形式的优化选择是深基坑支护技术发展的必然趋势。一般而言，深基坑支护设计方案的优选应遵从流程进行。 此外，为达到方案的最优化，有时根据地层土质的变化，基坑周围环境，也可采用更为灵活的组合支护方案，如内支撑+锚杆，单排桩+双排桩。1.4.2 施工工艺上的发展趋势1土钉墙方案的大量实施，使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展，为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要，湿式喷射混凝土将逐步取代干喷射混凝土。2基坑向着深，大，周围环境复杂的方向发展，使得深基坑开挖与支护的难度愈来愈来。受地下空间所属权的限制，内支撑或新型锚钎（如可拆式锚杆，抗拔力较大的全程应力复合型锚杆）将逐渐得以推广运用。3为减小基坑工程带来的环境效应（如因降水引起的地面附加沉降），或处于保护地下水资源的需要，有事基坑采用帷幕形式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。4基坑降水时，为减小因降水引起的地面附加沉降或对邻近建筑物造成的影响，可采取井点回灌技术。5在软土地区，为避免基坑底部隆起，造成支护结构水平位移加大和邻近建筑物下沉，可及时反馈，以指导设计与施工。现已应用计算机监测，可以提供施工过程中支护体系及环境的受力状态及变形数据。由于信息技术及加固技术的提高，已经可以实现毫米级的变形控制。 6.为减小坑壁土体的倾向变形，可以通过基坑内外双液快速注浆加固土体；也可以对支撑（或拉结）施加预应力；还可以调整挖土进度以及支撑的施工程序等措施来限制基坑的倾向变形。2毕业设计的基本内容、重点、难点问题和拟采用的研究方法2.1基本内容：2.1.1 初步设计工程概况及方案概述，进行基坑方案的技术与经济比较，确定选用方案。2.1.2 详细设计（施工图设计）a) 基坑平面详细设计b) 支护结构节点构造设计c) 基坑降水设计d）基坑稳定性验算基坑支护和降水工程设计计算要求内容全面，计算步骤详尽，要有引入的计算公式及参数符号的说明；各项参数的取值要符合现行规范要求，计算结果正确；设计计算中要附有必要的计算图，表等。根据上面的详细设计绘出相应的图：基坑支护结构平面图1-2张，基坑支护结构大样图1-2张，基坑监测点的布置图1-2张 ，基坑支护剖面图1-2张 2.1.3 毕业设计说明书设计说明书从以下几方面进行详细论述、说明，并进行相应的计算：a) 设计方法及技术参数的确定 b) 基坑支护结构计算c) 基坑止降水设计d）基坑工程施工和监测技术方案2.2 重点难点问题：此次毕业设计我做的课题为中大集团办公楼基坑支护结构设计，通过查阅大量资料，我认为该设计的重点难点是选用何种支护方式使该工程在施工是能达到安全、经济的目的。安全主要体现在土的塌方和透水。反映在设计上是对土压力计算和水压力的计算。所以这两个问题成为了中大集团办公楼基坑支护结构设计的重点难点问题。拟采用的研究方法： 对此我准备采用这样的研究方法：首先认真对土压力和水压力进行计算，然后通过计算机辅助计算进行校核。有了正确的计算数据，接下来就是对办公楼进行基坑支护结构设计，我选择的是排桩和支撑的支护方式，并进行调整以达到毕业设计的要求。3完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法3.1 参考文献：1建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)2建筑基坑处理技术规程(GJG120-99)3 高大钊主编.深基坑工程，机械工业出版社，2003。4 刘建航、侯学渊主编.基坑工程手册，中国建筑工业出版社，2009。5 陈忠汉，程丽萍. 深基坑工程M.北京：机械工业出版社，19996 程良奎,范景伦,韩军等.岩土锚固M.北京：中国建筑工业出版社，20027 闫莫明,徐祯祥,苏自约. 岩土锚固技术手册M.北京：人民交通出版社,20048岩土工程手册编写委员会. 岩土工程手册M.北京：中国建筑工业出版社，19949岩土工程勘察规范(GB 50021). 北京：中国建筑工业出版社，20013.2 计算机辅助设计条件：另外通过计算机查阅资料，同时运用CAD、理正深基坑软件等专业软件来配合我们的毕业设计。4毕业设计工作进度计划起讫日期 工 作 内 容 备 注第 5周 毕业设计动员、明确任务要求。收集资料，方案比选 穿插上机第 6-8 周 基坑支护结构计算 穿插上机第 9