毕业设计开题报告-长沙地铁4号线劳动东路站基坑工程设计.doc

毕业设计(论文)开题报告题目：长沙地铁4号线劳动东路站基坑工程设计课 题 类 别： 设计 论文 学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 岩土1102专业（全称）： 土木工程（岩土方向）指 导 教 师： 2015年 03月一、 本设计（研究）的目的：1.作为土木工程专业的学生，毕业设计是一个重要的实践环节，通过它我们将对岩土工程专业的理论知识得到一个综合运用，也会进一步掌握设计方法和步骤，提高自己独立思考问题、分析问题、解决问题能力。2.可以获得快速查阅资料、搜集资料、外文文献翻译及使用与专业相关软件的能力，为自己以后在工作中的得心应手打下良好基础。3.让自己对土木工程具体的施工内容及相关过程有了全面且综合的了解，对于地铁基坑相关的规范、章程、手册有了必要的了解，自己也对工作都有了更加严谨细致的态度及加强认真刻苦工作的想法。4.在快速发展的今天，长沙作为湖南省的省会城市，在地上空间有限并且地面交通越来越拥堵的情况下，为了缓解交通压力在长沙修建地铁也就具有了重要的现实意义。5. 地铁基坑作为地铁修建的重要环节也就有着设计的目的。而本次设计的地铁4号线劳动东路地铁基坑是长沙地铁4号线与5号线的交汇站、它也位于劳动东路与万家丽中路的交汇处，周边临近建筑多且交通繁忙。实施对他的修建有了必要。6. 根据该地铁基坑周边环境复杂、交通繁忙、周边建筑的影响与长沙的实际气候情况，本毕业设计在保证对环境的影响最小，有效的经济效益情况下选择基坑结构形式，在保证基坑的变形、沉降的同时采取有效的支护方案、在避免事故发生保证安全下选用合理的监测方案，根据实际降水量与周边环境的情况选择正确的降水排水措施。二、 设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：2.1研究现状在我国城市地下工程建设起步相对较晚，20世纪80年代以前，国内高层建筑地下室大多数是一层，基坑深度4m。到20世纪80年代初才开始出现大量的基坑工程。到20世纪80年代，高层建筑的大量兴建，二层地下室开始出现，深度一般在8m左右，甚至少数超过了10m。进入到20世纪90年代，在我国经济持续高速增长情况下，我国的高层建筑也迅速发展，建筑物高度越来越高，兴建了许许多多大型的地下市政设施、地下商场、地铁车站等等。也就促使多层地下室的逐渐增多，基坑的深度也越来越深，大都超过10m，埋置深度也越来越深，所以对基坑的要求也就更高了。尤其近年来对人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等的大量建设，我国的工程实践越来成熟，地下空间的开挖与防护技术有了发展与提高。目前，我国基坑常用的支护结构如下：1钢板桩钢板桩支护是用一种特制的型钢板桩，借打桩机沉入地下构成一道连续的板墙，作为基坑开挖的临时挡土，挡水围护结构。它具有较好的锁口功能，结合紧密，水密性好，施工简便快速，能适应多种平面形状和土质，可减少基坑开挖土方量，有利于施工机械化作业和排水，可以回收反复使用，是一种经济的支护方法。但由于钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设计不当，其变形会很大。因此，对于基坑支护深度达7m以上的软土地层，基坑支护不宜采用钢板桩支护，除非设置多层支撑或锚拉杆。2地下连续墙地下连续墙整体刚度大，防渗性能好，施工时对周边环境影响小，集挡土、止水、承重为一体，适用于地下水位以下的软粘土和砂土多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面一下有深层软土需将墙体插入很深的情况。它还可以既作为基坑施工时的挡土围护结构，又作为拟建主体结构的侧墙。如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制基坑周围土体的变形。3灌注桩排桩支护灌注桩排桩支护是在开挖基坑周围，用钻机钻孔，下钢筋笼，现场灌注混凝土成桩，形成桩排作挡土支护。桩的排列形式有间隔式、双排式、和连续式等。4土钉墙支护土钉墙支护是由钻孔注浆式土钉、原位土体和喷射混凝土面层组成，对于打入式土钉或打入注浆式土钉和不同的面层同样可以使用。若土钉墙单独作为支护结构，其支撑基坑深度一般不大于10m，因此土钉墙常与其他支护结构形式联合使用，在对变形有严格要求以及处于不良地层的基坑使用较为广泛。土钉支护的施工速度快、用料省、造价低；与桩墙支护相比，工期常可缩短一半以上，成本大概只及1/3。土钉支护施工对土体的搅动小、分层、分段小步开挖并紧接着迅速支护，这种步步为营的施工工序对控制变形起到了极为关键的作用。5SMW桩SMW是从日本引进的工法，国内也称为劲性水泥土搅拌法，该法是利用水泥土搅拌桩，在原地切削加固土体形成水泥土桩，然后在搅拌桩内插入型钢（多数为H型钢），形成兼具受力与抗渗两种功能的复合围护墙。SMW工法的搅拌机械多为专用的三轴搅拌机全断面搅拌，所以搅拌充分，便于插入H型钢，在主体结构施工完成后型钢还可拔出回收。SWM桩适用于水泥土搅拌桩适用的地层，特别是以黏土和粉细砂为主的松软地层；施工噪声小，挡水防渗性能好，可配合多道支撑应用于较深的基坑。常用的支撑体系按其材料可分为钢筋混凝土支撑、钢支撑，以及钢支撑和钢筋混凝土支撑相结合。按布置形式可分为纵横对撑构成的井字形、井字型集中式、角撑结合对撑、边桁架、圆形环梁、竖直向斜撑、逆筑法。2.2发展趋势随着我国各大小城市地铁建设的兴起，基坑工程开挖和支护技术的各个方面均将继续得到全面而深入的应用和推广，各种支护形式和设计计算方法将会在“点”上更加深入而形成“点深面广”的发展事态。今后地铁基坑的设计将有如下发展：根据基坑施工发展需要及我国经济水平的提高，将继续充实深基坑开挖，支护的施工队伍素质及装备，引进外国新技术，增加技术手段。大力促进与推广动态设计和信息施工技术，使之在开挖支护工程设计中，成为设计指导思想的基调，用在变更改革基坑工程的总体设计构思。基坑信息化施工正在加快推行，基坑支护工程的设计原则正从强度破坏极限状态向着变形极限控制状态发展。深基坑开挖与支护问题对经典土力学理论提出了新的挑战。此前，大量的浅挖工程和无需支护的实践，使人们习惯于一般常规的加载的土力学方法（特别是一次性的单调加载过程）。土中应力与变形均无需作符合开挖边界的调整，但是现在不同了，基坑（特别是深基坑）开挖与支护的应力变形分析将把不可忽视的卸载问题（包括应力路径的内容）以及其引发的土体应力，强度，变形性质以及其变化提上基坑工程的议事日程，不断发展中的工程实践对岩土工程和土力学提出了心得研究和发展方向与要求。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）： 31研究重点地铁车站结构选型基坑方案的对比与优选支护的稳定性验算基坑的降水与止水基坑监测方案设计基坑的施工组织设计与工程概算32研究难点1.劳动东路站位与万家丽中路与劳动东路交会处，客流量较大，交通也繁忙，在实际施工中对材料运输场地安排、坡面防护、降雨时如何排水防护有一定难度。2.在保证基坑正常开挖施工的同时要兼顾基坑的稳定性要求，同时换需要保证不破坏基坑周围环境也是难点。3.由于基坑开挖跟本身所处地质环境、周边建筑等密切相关，所以需要综合考虑各项因素对基坑开挖与支护的影响。4.在全面考虑周边复杂的环境，繁忙的交通，结合已有的工程地质条件与现有的工程勘察报告的前提条件下，可以提出安全经济、适应性好、可靠性强的基坑开挖支护方案，并且在实际运行中达到最优不仅仅是重点也是一个难点。33研究手段综合考虑工程本身所处位置及特点，在满足设计和施工中既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构的变形和周围土体的变形，以保证周围建筑和地下管线的安全。在安全的前提下，设计既要合理，又要降低造价、方便施工、缩短工期。开挖后的基坑可以水泥挡墙、锚杆加喷射混凝土或悬臂排桩中的一种或几种方法的组合。四、设计（研究）进度计划：1、第一周到第二周 毕业实习2、第三周 撰写开题报告和外文翻译3、第四周到第五周进行地铁车站结构选型和基坑设计4、第六周到第九周 对地铁车站基坑支护方案比选5、第十周到第十二周 地铁车站基坑施工图设计6、第十三周地铁车站监控量测设计7、第十四周到第十五周 地铁车站基坑施工组织设计8、第十五周 进行地铁车站基坑的工程概算9、第十六周提交设计文件10、第十七周进行毕业答辩五、参考文献：1 刘建航，侯学渊基坑工程手册M北京：中国建筑工业出版社，19972 熊智彪建筑基坑支护(第二版)M北京：中国建筑工业出版社，20133徐长节，尹振宇建筑基坑支护(第二版) M北京：中国建筑工业出版社，20134 地铁设计规范(GB50157-2013) M北京：中国建筑工业出版社，20145城市轨道交通技术规范(GB50490-2009)M北京：中国建筑工业出版社，20096 张庆贺、朱合华等地铁与轻轨M北京：人民交通出版社，2006.87 张庆贺地下工程M上海：同济大学出版社，20058 张庆贺、朱合华等土木工程专业毕业设计指南隧道及地下工程分册M，北京：中国建筑工业出版社，19999陶龙光、巴肇伦城市地下工程M北京：科学出版社，1996.1110地下空间与工程学报J（原名地