开题报告-陕西商州粮油仓库基础工程设计.doc

毕业设计开题报告题 目陕西商州粮油仓库基础工程设计 专 业 土木工程岩土 班 级 土木101班 学 生 指导教师 2014 年 一、毕业设计(论文)课题来源、类型本课题为自选课题。属于课题设计、计算类。 二、选题的目的及意义 最近十多年来，我国粮食产量很大，需要新建许多的仓库来储存这些粮食。此次设计的陕西商州粮油仓库地基基础正是为了打造一个高质量的粮仓，解决储粮问题。所谓万丈高楼平地起，任何建筑物都建造在一定的地层上，建筑物的全部作用都由它下面的底层来承担。不管是房屋建筑，还是公路与桥梁，他们都必须依托于强大而坚实 的地基基础。有了强大的地基支撑这些建筑才能保证他的牢固和正常应用。因此地基工程就显得尤为重要，而它既是建筑物的基础也是建筑物的依托，没有强有力的基础工程 那么再宏伟的建筑那也只能是纸上谈兵无从下手。由此可见，基础工程在建筑行业的地位和其重要性。在工程建设和施工中，地基基础建设有着举足轻重的地位，地基基础建设质量的高低将会直接影响到建筑工程质量的根基，因此其施工质量的问题也会关系到整个工程质量的好坏。随着社会的不断进步和发展，工程建设的数量越来越多，同时对工程建筑的质量要求也越来越高，只有做好了工程建设中地基施工的建设才能有效的保证工程建设的质量。作为工程建设中的第一步重要工序，地基础施工的质量是高层建筑施工质量控制的基础，同时也是保证工程质量的关键，整个工程建设的质量往往是由地基基础施工的质量来决定的，特别是我国作为一个土地面积辽阔的国家，工程所在地的地质情况往往会随着地域条件的不同而存在这较大的差异，这就对工程建设中的地基施工带来了严峻的考验，同时对地基基础施工的质量也就提出了更高的要求。而当前我国的工程施工特别是建筑施工中，地基基础施工问题并没有引起足够的重视，也没有被很快地解决。总体而言，我国工程建设中地基基础的质量控制任重而道远，只有加强了工程建筑地基基础施工的管理，才能切实的提高工程建设的质量。要想建设高质量的工程项目，地基基础施工的质量是核心。三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势我国基础工程可靠度研究始于20世纪80年代初，虽然起步较晚但是发展很快，研究涉及的课题范围较广，有些课题的研究成果已经达到国际先进水平。我国现行的地基基础设计规范，已开始采用概率极限状态设计方法。根据地基的变形性质，明确将地基设计定位于正常使用极限状态，相应的作用采用短期效应组合或长期效应组合。地基承载力计算时，承载力的选取以不出现长期塑性变形，同时考虑相应于承载力的地基变形与结构构件的变形具有不用的功能，作用不采用构件变形计算的短期效应组合，而取用短期效应标准值组合。基础沉降计算时，则不考虑结构自重力对沉降有影响，而且在桥涵使用期内可变作用的永久值持续时间很长，对沉降也有很大的影响，作用采用了其长期效应组合，摒弃了原规范按结构自重力计算的规定。至于基础工程，与结构构件一样也进行两类极限状态设计：基础结构承载力和稳定性按承载力极限状态设计；裂缝宽度等按正常使用极限状态设计，使得公路桥涵地基基础设计规范与公路桥梁系列设计规范的体系相协调。工程实践表明：建筑物地基与基础工程的设计和施工质量的优劣，对整个建筑物的质量和正常使用起着根本作用。基础工程是隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补和修复，这些缺陷往往直接影响整个建筑物的使用甚至安全。基础工程的施工进度，经常控制整个建筑物的施工进度。基础工程的造价，通常在整个建筑物造价中占相当大的比例，尤其是在复杂的地质条件下或深水中修建基础更是如此。因此，对基础工程必须做到精心设计、精心施工。基础工程既是一项古老的工程技术又是一门年轻的应用学科，发展至今在设计理论和施工技术及测试工作中都存在不少有待进一步完善和解决得问题。随着我国现代化建设和大型建筑物的发展，将对基础工程提出更高的要求，我国基础工程科学着重开展以下工作：地基的强度、变形特性的基本理论研究；各类基础形式设计理论和施工方法的研究。在面向 21 世纪之际, 桩基础施工技术发展中至少有以 下一些动向值得人们关注: 1）、基于高层、超高层建筑物承载的需要, 桩径越来越大, 桩长越来越长。 欧美及日本的钢管桩长度已达 100m 以上, 桩 径超过 2500mm ; 上海金茂大厦钢管桩桩端进入地面下 80m 的砂层, 桩径为 91414mm ; 温州地区静压式钢筋混凝土预制 桩长度已达 70m 以上, 桩断面达 600mm 600mm ; 郑州某工 程 反 循 环 钻 成 孔 灌 注 桩 直 径 为 1000 1100mm , 桩 长7716m ; 南京长江二桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径 为 3000mm , 深 度 150m ; 厦 门 某 工 程 人 工 挖 孔 桩 长 度 为73m , 桩径 118m 。 2）、小方向发展 基于老城区改造、老基础托换加固、建筑物纠偏加固、增层以及补桩等需要, 小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟。 小桩( 又称为微形桩或 IM 桩) 实质上是小直径压力注浆桩, 桩径 为 70 250mm , 桩 长 为 8 20m 。 锚 杆 静 压 桩 的 断 面 为200mm 200 300mm 300mm ; 桩段长度取决于施工净空 高度和机具情况, 为 110 310m , 桩入土深度 3 30m。 3）、成孔难点方向发展 以日本为例, 成立由 64 家基础公司组成的岩层削孔技 术协会, 研究开发出 20 余种大直径岩层削孔工法, 其中长螺旋钻进成孔法 3 种、回转钻进成孔法 5 种、冲击钻进成孔法 7种以及全套管回转掘削法 9 种。国内也有不少单位成功地研 究开发出岩层钻进成孔法及大三石层 ( 大卵砾石层、大抛石 层和大孤石层) 钻进成孔法。4）、低公害工法桩方向发展 筒式柴油锤冲击式钢筋混凝土预制桩虽然具有桩身质量较可靠、施工速度快及承载力高等优点, 但由于其施工时 噪声高、振动大和油污飞溅 ( 三者统称为一次公害) 等缺点, 在城区的住宅群及公共建筑群等施工中受到很大限制, 为此 静压式钢筋混凝土预制桩施工技术在国内得到业主的青睐, 国外已显现出用液压打桩锤取代筒式柴油锤的趋势。泥浆护壁法钻、冲孔灌注桩在地下水位高的软土地区虽 然被较广泛地采用, 但由于泥浆的使用使施工现场不文明, 泥浆排除 (称为二次公害) 的困难, 成为施工者头痛之事。 因 此钻斗钻成孔灌注桩, 因其干取土作业加之所使用的稳定液 由专用的仓罐贮存, 现场较为文明, 在日本建筑业界此类桩型已成为泥浆护壁灌注桩的主力桩型, 国内此类桩型的采用亦日趋增多。贝诺特灌注桩由于环保效果好 (噪声低、振动小、无泥浆 污染与排放)、施工现场文明, 在海内外广泛采用, 我国香港地区此类桩型的市场份额约占 45% , 昆明、温州及北京地区10 余个工程已成功地采用此类桩型。5）、向桩方向发展 北京地 区 普 通 直 径 钻 孔 扩 底 灌 注 桩 ( 桩 身 直 径 013014m 、扩底直径 018 112m ) 的静载试验结果表明, 与相同桩 身直径的直孔桩相比, 前者的极限荷载为后者的 117 710 倍,前者的单位桩体积的极限荷载为后者的 114 310 倍。 大直径 钻 ( 挖) 孔扩底桩具有承载力高、成孔后出土量少、承台面积小 等显著优点, 在国内外得到广泛应用。 我国的钻孔扩底桩种类 有 20 种以上, 日本的大直径钻扩桩工法近 30 种。扩孔的成型工艺除钻扩外, 还有爆扩、夯扩、振扩、锤扩、 压扩、冲扩、注扩、挤扩和挖扩等种类。6）、向异型桩方向发展为了提高单桩承载力 ( 桩侧摩阻力和桩端阻力) 国内外 大量发展异型桩。 广义地说, 异型桩包括横向截面异化桩和 纵向截面异化桩。挤扩多分支承力盘桩是由桩身、分支、分承力盘和桩根 等部分组成的纵横断面均异化的异型桩, 其单位桩体积的极 限荷载为相应的直孔桩的 2 倍以上。7）、 向埋入式桩方向发展 钢筋混凝土预制桩和钢桩的设桩工艺有打入式、压入式(静压式) 和埋入式 3 种。 前面提到筒式柴油锤冲击式 ( 打入 式) 施工中存在一次公害。 打入式和压入式设桩工艺在施工 中产生挤土效应, 使地基土隆起和水平挤动, 不同程度地对 邻近建筑物和地下管线产生不良影响。为了消除一次公害和挤土效应, 日本在近 20 多年来开 发出埋入式桩工法, 共有 60 余种。所谓埋入式桩工法是将预 制桩沉入到钻成的孔中后, 采取某些手段增强桩承载力的工 法的总称。北京地区采用的植桩法, 即先用长螺旋钻成孔, 穿 过硬夹层或可液化层, 然后将预制桩放入孔内, 最后锤击沉 桩使桩端进入设计要求的持力层。8）、向组合式工艺桩方向发展由于承载力的要求、环境保护的要求及工程地质与水文 地质条件的限制等, 采用单一工艺的桩型往往满足不了工程 要求, 实践中经常出现组合式工艺桩。例如, 钻孔扩底灌注桩 有成直孔和扩孔两个工艺; 桩端压力注浆桩有成孔成桩与成 桩后向桩端地层注浆两个工艺; 预钻孔打入式预制桩有钻 孔、注浆、插桩及轻打 (或压入) 等工艺。9）、向高强度桩方向发展 随着对打入式预制桩的要求越来越高, 诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求, R C 桩 便满足不了上述要求, 故 PC 桩和 PH C 桩使用越来越多。10）、向多种桩身材料方向发展以灌注桩为例, 桩身材料种类亦出现多样化趋势, 如普 通混凝土、超流态混凝土、无砂混凝土及微膨胀混凝土等。打入式桩亦有组合材料桩, 如钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。四、研究内容（1）根据选题资料，选着至少两种适当的施工方法；（2）用两种不同的施工方法对基础进行设计和计算；（3）检验设计的不合理处，做到经济，合理。（4）完成设计，做出施工图，完善计算书、施工预算。五、拟采取的研究方法或研究步骤、实施方案及可行性分析（1）分析资料根据资料选择地基持力层和基础的埋置深度.（2） 确定地基承载力和基础底面积.根据拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料和建筑荷载确定地基承载力.和基础底面积.（3） 稳定性验算进行必要的地基稳定性验算、使地基安全稳定不至于破坏。（4） 结构设计设计基础的结构，并绘制施工图、六、收集的资料及主要参考文献1