任务书和开题报告

1、毕业设计（论文）任务书（ 2013 届）设计（论文）题目学院名称土木与水利工程学院专业（班级）姓名（学号）指导教师钱德玲教授系（教研室）负责人一、毕业设计（论文）的主要内容及要求( 任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力 )1. 毕业论文的主要任务1) 进行基坑支护方案选型： 选择基坑支护方案，并作合理性说明。2) 进行基坑设计计算。包括：持力层选择。3) 进行支护结构设计计算（包括支护结构体系的配筋） 。包括：支护类型、截面积、高度的确定，支护结构的抗压验算、抗弯验算及配筋的计算。4) 完成计算书一份。包括：封皮、内容简介、目录、正文、参考文献、封底。要求：手写、字迹清晰、工整5)绘

2、制基础施工图。包括：支护结构平面布置图2图纸4 张，比例1：200；基础详图2图纸若干张，比例1:20 ；支护接够的配筋图，比例1：20。要求：CAD绘图、布图合理、线型正确、应有图框、标题栏且图面整洁。2. 毕业设计内容及背景对南京清凉门隧道开挖进行的支护保证其正常安全。清凉山一号隧道全长367m。本隧道按 250Km/h 客运专线双线隧道设计，内轮廓采用时速 250 公里客运专线双线隧道复合式衬砌“通隧（ 2005）0201-5”图，并考虑线间距加宽的影响。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设型轨枕及 60Kg/m 钢轨。设计轨面至道床底面高度 77cm。隧道进口里程 DK9+593，轨面设计高

3、程 21.051m，地面高程 32.83m。出口里程 DK9+960，轨面设计高程 22.592m，地面高程 26.60m。隧道纵坡 4.2?。隧道地面上覆第四系全新统长乐组坡积块石土、坡残积粉质黏土，洞身围岩为侏罗系上统南园组凝灰熔岩。隧道进出口各设15m 明洞，隧道级围岩 82m，级围岩 45m，级围岩 55m，级围岩 155m。3. 毕业设计要求1）端正态度，严谨认真，独立完成任务；2）遵守规范，放开思维，灵活运用所学知识，提高设计的科学性和实用性；3）通过毕业设计，要求学生对基坑工程设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉基坑工程的设计规范、规程、手册和工具书。4）按设计任务书的要求进

4、行设计和计算，同时完成施工组织设计。5）在教师指导下，独立完成该基坑支护的设计任务，完成任务书规定的全部设计内容。设计计算书要求计算正确、文理通顺、计算过程完整、施工图布置合理、表达清晰，符合设计规范要求。6）科学规划，合理安排时间，保证按时完成设计任务。二、毕业设计目的通过毕业设计，一方面可以将我们所学到的理论知识综合运用到实际生产当中，用以解决基坑工程中的方案比选、规划、设计以及施工方案等方面的问题；另一方面也能够提高自身的工程设计能力、制图能力、文字表达能力以及计算机绘图能力等；同时还可以熟悉和掌握基坑支护方面出台的相关国家规范，提高独立分析和解决基坑工程设计中工程实际问题的能力 , 以

5、达到培养工程师技能的目的。三、应收集的资料及主要参考文献1 基坑土钉支护技术规程2 建筑基坑支护技术规程 JGJ120-993 中华人民共和国行业标准 建筑桩基技术规范 JGJ94-94 中国建筑工业出版社中华人民共和国标准 建筑地基基础设计规范 GB500072002 中国建筑工业出版社4 中华人民共和国标准 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 中国建筑工业出版社5 深基坑工程第 2 版，机械工业出版社，陈忠汉等编著6 基础工程，机械工业出版社，钱德玲主编7 基坑工程实践与研究，中国水利水电出版社，杭州市建筑业管理局主编8 深基坑支护工程设计技术，中国建材工业出版社，黄强编著9 土

6、木工程施工，人民交通出版社，孙震主编10 结构设计原理，人民交通出版社，叶见曙主编四、编制设计计算说明书设计计算说明书应包括以下部分的内容：1. 标题2. 中英文摘要及关键词3. 目录4. 绪论5. 正文（计算过程和施工图）6. 结论7. 致谢8. 参考文献9. 附录五、毕业设计（论文）进度计划起迄日期工作内容备注3月 5日3月15日规范及参考文献收集，完成开题报告；3月 16日 3月 20日进行基坑支护方案选型；3月 21日 4月 15日进行基坑设计计算；4月 15日 5月 16日进行支护结构设计计算（包括支护结构体系的配筋） ；5月 16日 6月 4日整理计算书，绘制基础施工图。6 月 4

7、日6 月 10日毕业答辩开题报告(本部分由学生独立完成)建议填写以下内容： 1. 简述课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题； 2. 重点介绍完成任务的可能思路和方案； 3. 需要的主要仪器和设备等。1. 课题的作用和意义，国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题（ 1）课题的意义与作用随着城市旧城改造工程的推进，对基坑支护技术提出了更高的要求，为了准确估计由开挖引起的土体和支护系统的变形，除了应用有限元等现代分析工具，还要通过室内试验和原位测试技术得出正确的土体参数。与分析、计算方法的进步相对应的是基坑支护技术的日益完善。支护系统主要有传统的排桩、双排桩、组合式排桩

8、、地下连续墙等支护形式，并可加上内支撑或锚杆作用使其具有更大的适用性。另外，还可使用水泥搅拌桩、高压旋喷桩、土体注浆、插筋补强等方法加固边坡软弱土体，减少土体侧向变形，增强边坡整体稳定性。选定该课题也是为了培养自己的综合能力。根据土木工程专业的培养目标要求及本人毕业后的主要服务去向，通过毕业设计，能够使我们把所学过的专业知识综合应用于实际工程设计中，使理论与生产实践相结合提高工程设计能力，能独立进行基坑支护结构设计。通过清凉门隧道基坑支护结构设计，使我们在应用现行规范、标准、技术指标与经济指标等方面得到基本训练，达到对所学专业知识进行巩固、综合掌握和灵活运用的目的，提高分析问题、解决问题的能力

9、。在毕业设计的过程中，使我们对基坑支护设计的全过程有了系统的了解和初步的掌握，在此过程中，我们对以前所学的知识进行了一次综合性的复习，并把零散的知识进行了一次有选择性的系统综合，从而把我们四年所学的各种知识进行了融会贯通。在做这次毕业设计的过程中我们依据实际情况并考虑各种外界因素进行理论与实际相结合的基坑支护设计，这次毕业设计课程，巩固了我们的专业知识，培养了我们的动手能力，对我们以后的学习和工作有深刻的指导意义和实际价值。在毕业设计的过程中，使我们对基坑支护设计的全过程有了系统的了解和初步的掌握，在此过程中，我们对以前所学的知识进行了一次综合性的复习，并把零散的知识进行了一次有选择性的系统综

10、合，从而把我们四年所学的各种知识进行了融会贯通。在做这次毕业设计的过程中我们依据实际情况并考虑各种外界因素进行理论与实际相结合的基坑支护设计，这次毕业设计课程，巩固了我们的专业知识，培养了我们的动手能力，对我们以后的学习和工作有深刻的指导意义和实际价值。（ 2）研究的现状改革开放以来 ,我国在交通、水利水电、市政、地下工程开发和利用等基础设施领域取得了令人瞩目的成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进的发展 ,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前所未有的发展，同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下，全国工程建设亦

11、突飞猛进，高层建筑迅猛发展，建筑高度越来越高，同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等，导致多层地下室逐渐增多，基坑开挖深度超过10m 的比比皆是，其埋置深度也就越来越深，对基坑工程的要求越来越高，随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设，特别是近年来的工程实践，城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术有的已达到国际先进水平。促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求

12、。随之出现的问题也越来越多，这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。地下工程包括市政管线工程,地下仓储工程,地下商场，地下车库，城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高密度化,生活水准的高标准化,各种供给设施 (如电信、 电气、 煤气、 上下水等 )的需求量将会急剧增加,需要改造和增设的供管线愈来愈多,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟( 城市地下公用事业综合隧道 ) ,1994 年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。城市地下空间开发利用,目前较广泛的有高层建筑物地下室,平战结合的人防工程,如上海人民广

13、场地下商场,哈尔滨、长春地下商业街等。利用地下工程恒温恒湿,受地面干扰小 ,防灾抗灾能力强等的特点,我国修建了许多地下储库,如地下粮库、 油库、金库等。随着我国经济和科技的发展,地下工程的应用领域和应用深度将不断拓展。国外城市地下空间开发利用起步早，大规模的开发大约经历了150 多年的发展历程，经验比较成熟。国外地下空间的开发开始于建设地铁，比如说英国伦敦1863 年就建成了世界上第一条地铁，开创了城市地下铁道建设的先河，美国纽约1865 年建设是第一条地铁，法国的巴黎1900年建设了第一条地铁，德国的柏林 1902 年建设了第一条地铁，西班牙的马德里1919 年建设了第一条地铁，日本的东京

14、1927 年建设了第一条地铁，目前世界上已经修建地铁投资运营的国家和地区有40多个，城市有一百多个。（ 3）尚待解决的问题（ 1）边坡施工达不到设计、规范要求，常存在超挖和欠挖现象，一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护、初喷工序。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，挖机操作手的操作水平等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则，而人工修坡时不可能深度挖掘，只能就机挖表面作平顺修整，在没有严格检查验收就开始初喷，故出现超挖和欠挖现象。（ 2）土层开挖和边坡支护不协调常出现支护施工滞后于土方施工现象，不得已采取二次

15、回填或搭设架子来完成支护施工。有内撑基坑每级开挖后安装支撑前的无支撑暴露时间长短和基坑坑底在浇筑地下室底板前的暴露时间都将使基坑围护墙侧向变形和墙后地表沉降变大。一般来说，土方开挖技术含量相对较低，工序简单，组织管理容易。而挡土支护的技术含量高，工序较多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中，大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支护工作，而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，拖工期，开挖顺序较乱，特别是雨期施工，甚至不顾挡土方支护施工所需工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法完成支护工作，以致使支护施工

16、滞后于土方施工。因支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射砼等工作，而不得不用土方回填或搭设架子设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证进度，也难于保证工程质量甚至发生安全事故，留下质量隐患。（ 3）喷射混凝土强度达不到设计要求目前建筑工程基坑支护喷射砼常用的是干喷法喷射砼设备，其主要特点是设备简单、体积小，输送距离长，速凝剂可在进入喷射机前加入，操作方便，可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单方便，但因原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素，往往造成喷后砼的厚度不够、砼强度达不到设计要求。（ 4）成孔注浆不到位，土钉或锚杆力学性能无法满足规范要求深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径为

17、 100150mm 的钻杆成孔，孔深少则五、六米，深则十几米，甚至二十多米，钻孔所穿过的土层质量也各不相同。钻孔如果不认真研究土体情况，往往造成出渣不尽，残渣沉积而影响注浆，有的甚至成孔困难、孔洞坍塌，无法插筋和注浆。再者注浆时配料随意性大、注浆管不插到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、充盈度不够， 而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求，影响工程质量，甚至要做再次处理。（ 5）边坡顶面未按要求处理在城市区，特别是旧城改造和闹市区，地面下l2m 往往因杂填土或管线纵横等而不利于支护，设计时第一排土钉或锚杆距地面均较远，故开挖第一层后应将钢筋网挂好后将其上口于基坑边水平面l2m 内固定，且及时

18、将土层表面硬化，做好排水设施，防止雨水冲刷、渗入边坡而增加土体的主动土压力，给边坡稳定带来不利影响。很多施工单位只盲目地抢进度，不注重表面硬化和排水处理，以致雨水渗入边坡土体而使土体产生过大的位移，而不得不做加固处理。（ 6）忽视跟踪监测跟踪监测是随时掌握基坑支护变化的重要手段，是确保工程正常使用和发现问题及解决问题的重要基础。但是许多施工单位在施工中没有完善的跟踪监测手段和制度，有的即使有，也形同虚设，没有发挥他应有的作用，没有及时地监测到基坑支护变形的第一手资料，等到发现基坑变形时已是无法挽救了2. 完成设计的可能思路和可行性方案 ( 包括方案比较 )1、放坡开挖适用于周围开阔的场地，周围

19、没有重要的建筑物，只要求稳定，严格控制位移要求，价钱最便宜，回填土方较大。2、深层搅拌水泥土围护墙这种支护结构防水性能好,可不设支撑 , 基坑能在开敞的条件下开挖。该结构形式采用深层搅拌机将土和水泥浆强行搅拌 ,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。优点 :由于一般坑内无支撑 ,便于机械化快速挖土 ;具有挡土、止水的双重功能 ;一般情况下比较经济 ;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微 ,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点 :首先是位移相对较大 ,尤其在基坑长度大时 ,为此可采取中间加墩、 起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大 ,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而

20、且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。3、高压旋喷桩利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩 ,优点：施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低 ,不会对周围，挡土和止水，它可用于空间较小处。缺点：高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,施工中有大量泥浆排出 ,容易引起污染。4、排桩支护。排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等, 其支护形式包括 :（ 1）柱列式排桩支护 : 当边坡土质较好、 地下水位较低时 , 可利用土拱作用 , 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构 ;（ 2）连续排

21、桩支护 : 在软土中常不能形成土拱 , 支护桩应连续密排 , 并在桩间做树根桩或注浆防水 ; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。（ 3）组合式排桩支护 : 在地下水位较高的软土地区 , 可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于 6 米的基坑 ,在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下 , 可采用 600mm 密排钻孔桩 , 桩后用树根桩防护 , 也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩 , 板桩后注浆或加搅拌桩防渗 , 顶部设圈梁和支撑 ; 对于开挖深度为 6 10 米的基坑 , 常采用 8001000mm 的钻孔桩 , 后面加深层搅拌桩或注浆防水 , 并设置 2（ 4）道支

22、撑 ; 对于开挖深度大于 10 米的基坑 ,可采用地下连续墙加支撑的方法 , 也可采用 8001000mm 大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水, 设置多道支撑。钢板桩这是一种简易的钢板桩围护墙 ,由槽钢正反扣搭接或并排组成。其特点为 :槽钢具有良好的耐久性 ,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用 ;施工方便 ,工期短 ;缺点：不能挡水和土中的细小颗粒 ,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施 ;抗弯能力较弱 ,支护刚度小 ,开挖后变形较大。钢筋混凝土板桩优点：具有施工简单、现场作业周期短等特点。缺点：由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法 ,振动与噪音大 ,同时沉桩过程中挤土也较为严重 ,

23、在城市工程中受到一定限制。此外 ,其制作一般在工厂预制 ,再运至工地 ,成本较灌注桩等略高。钻孔灌注桩钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种 ,在我国得到广泛的应用。工程桩也为灌注桩时 ,可以同步施工 ,从而施工有利于组织、方便、工期短 ;桩间缝隙易造成水土流失 ,特别时在高水位软粘土质地区 ,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题 ;适用于软粘土质和砂土地区 ,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用 ; 桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体 ,因而相对整体性较差 ,当在重要地区 ,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。5、地下连续墙支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，地下连续墙具有如下优点 : 墙体刚度大、整体性好 , 因而结构和地基变形较小, 可用于超深的支护结构 ;适用于各种地质条件。特别是遇到砂卵石地层或要求进入风化岩层时, 钢板桩难于施工 ,可采用地下连续墙支护 ; 可减少工程施工时对环境的影响。缺点：周边环境要求较高，造价较高，施工要求专用设备。当在软土层中基坑开挖深度大于10 米、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求较高时