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基坑支护优质毕业设计开题报告.doc
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1、 1 课题研究目标和意义伴随经济发展社会进步,大城市高层建筑,地下建筑,还有隧道等工程大幅度增加,而同时为了节省土地,充足利用地下空间,深基坑工程也随之不停增加。深基坑工程是一个古老而含有划时代特点综合性岩土工程课题,因为它既包含到土力学经典强度问题和变形问题,又包含到土体和支护结构相互作用问题。经过分析不难看出,基坑工程发展是一个新支护型式出现带动新分析方法产生,并遵照实践,认识,再实践,再认识规律而逐步趋向成熟。20世纪30年代,太沙基和皮克等最先从事基坑工程研究,60年代在奥斯陆等地基坑开挖中开始实施施工监测,从70年代起,很多国家陆续制订了指导基坑开挖和支护设计和施工法规。中国于20世
2、纪80年代初才开始出现大量基坑工程。 80年代前,中国为数不多高层建筑地下室多为一层,基坑深不过4 m,常采取放坡开挖就能够处理问题。到80年代,伴随高层建筑大量兴建,开始出现两层地下室,开挖深度通常在8 m左右,少数超出10 m。 进入90年代,中国高层建筑迅猛发展,同时各地还兴建了很多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等,造成多层地下室逐步增多,基坑开挖深度超出10 m 比比皆是。 基坑支护工程设计和施工,既要确保整个支护结构在施工过程中安全,又要控制结构和周围土体变形,以确保周围环境(相邻建筑物和地下公共设施等) 安全。所以,怎样确保基坑工程安全可靠、经济合理、实用可行是目前现代化城市
3、建设中一个很关键和迫切问题。尤其是在20世纪,伴随大基坑工程要求越来越高,随之出现问题也越来越多。本设计努力争取在宫老师指导下,因地制宜做出一个合理设计。泛海酒店基坑支护结构设计地处旅游区和住宅区交界处,地理位置十分关键,土地资源珍贵,该地域地下室较少,泛海酒店为两层地下室结构,将为以后城市地下空间开发和利用奠定坚实基础,同时该地下室也可作为本市标志性地下建筑,含有一定经济影响力。选定该课题也是为了培养自己综合能力。依据土木工程专业(岩土和地下工程方向)培养目标要求及本人毕业后关键服务去向,经过毕业设计,能够使我们把所学过专业知识综合应用于实际工程设计中,使理论和生产实践相结合提升工程设计能力
4、,能独立进行基坑支护结构设计。经过泛海酒店基坑支护结构设计,使我们在应用现行规范、标准、技术指标和经济指标等方面得到基础训练,达成对所学专业知识进行巩固、综合掌握和灵活利用目标,提升分析问题、处理问题能力。在毕业设计过程中,使我们对基坑支护设计全过程有了系统了解和初步掌握,在此过程中,我们对以前所学知识进行了一次综合性复习,并把零碎知识进行了一次有选择性系统综合,从而把我们四年所学多种知识进行了融会贯通。在做这次毕业设计过程中我们依据实际情况并考虑多种外界原因进行理论和实际相结合基坑支护设计,这次毕业设计课程,巩固了我们专业知识,培养了我们动手能力,对我们以后学习和工作有深刻指导意义和实际价值
5、。2 文件综述(课题研究现实状况及分析)2.1基坑支护方向研究现实状况 改革开放以来,中国在交通、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标成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进发展 ,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟和城市地铁也取得了前所未有发展,同时在设计和施工技术水平上也有了很大提升。中国改革开放和国民经济连续高速增加形势下,全国工程建设亦突飞猛进,高层建筑迅猛发展,建筑高度越来越高,同时各地还兴建了很多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等,造成多层地下室逐步增多,基坑开挖深度超出10m比比皆是,其埋置深度也就越来越深,对基坑工程要求越来越高
6、,伴随人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程建设,尤其是多年来工程实践,城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提升。中国城市地下工程、隧道及井孔工程等前后采取了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,这些技术有已达成国际优异水平。促进了建筑科学技术进步和施工技术、施工机械和建筑材料更新和发展。为了确保建筑物稳定性,建筑基础全部必需满足地下埋深嵌固要求。随之出现问题也越来越多,这给建筑施工、尤其是城市中心区建筑施工带来了很大困难。 地下工程包含市政管线工程 ,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和大中型平战结合工程。伴随现代化城市高密度化
7、 ,生活水准高标准化 ,多种供给设施(如电信、 电气、 煤气、 上下水等)需求量将会急剧增加 ,需要改造和增设供管线愈来愈多 ,处理这一问题最好对策乃是进行统一计划和管理城市地下共同沟(城市地下公用事业综合隧道) ,1994年上海浦东建成了中国第一条规模较大张扬路共同沟。城市地下空间开发利用 ,现在较广泛有高层建筑物地下室 ,平战结合人防工程 ,如上海人民广场地下商场 ,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,防灾抗灾能力强等特点 ,中国修建了很多地下储库 ,如地下粮库、 油库、金库等。伴随中国经济和科技发展 ,地下工程应用领域和应用深度将不停拓展。国外城市地下空间开
8、发利用起步早,大规模开发大约经历了150多年发展历程,经验比较成熟。国外地下空间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先河,美国纽约1865年建设是第一条地铁,法国巴黎19建设了第一条地铁,德国柏林19建设了第一条地铁,西班牙马德里19建设了第一条地铁,日本东京1927年建设了第一条地铁,现在世界上已经修建地铁投资运行国家和地域有40多个,城市有一百多个。国外地下空间开发开始于第二次世界大战,第二次世界大战战前加强地下工势建设,牵引了地下空间开发。第二次世界大战中战略轰炸已经成为战争关键样式,巨大平民伤亡和财产损失,使各交战国充足认识加强民
9、防工程建设,修建地下防护设施关键地位和作用,在遭受敌空袭时,民防和地下防护设施建设相对很好英国平均每受弹一吨伤亡1人,在过去战争中,军队伤亡人数和平民伤亡人数是20:1,而现代战争军人伤亡人数和平民伤亡人数是1:20,所以在战后欧洲各国在十分重视在民用建筑下面修建防空地下室,并以法律形势加以要求,瑞士作为一个中立国家,靠近3没有战争,不过瑞士全部建筑物全部修建了地下防护工程,它地下空间开发关键是战时防护和防灾。 重视立体开发,充足利用地下空间多功效性,建设四通五达地下城,从地铁交通工程、大型建筑物向地下自然延伸发展,到复合型地下综合体,再到地下城,形成了地下交通、地下商业、地下疏散干道、地下共
10、同管沟建设有机融合。同时,公共建筑也向地下发展,如公共图书馆、会议中心、展览中心、体育馆、音乐厅、大型科研试验室等文化体育设施。国外地下建筑内部空间环境质量、应急系统和运行管理全部达成了较高水平。比如:美国基础上是实施道路交通地下化,比如波士顿中央大道就是经历了城市由高架道路转入地下过程,验证了城市道路及高架道路走进地下化发展趋势,美国地铁建设在世界上运行最长,纽约有443公里,车站达504个,天天有510多万人在地铁里面运行,每十二个月快要20亿人次,真正市中心曼哈顿地域常住人口只有10万,但白天进入该地域是300万,多数是乘坐地铁人员。法国也是城市地下空间开发较早国家,一是对废弃矿井进行再
11、开发利用,改变为城市下水道和防空设施,巴黎市早在18世纪末就开发利用了多个世纪之前废弃矿井,于1890年成功用于巴黎世博会中国馆和印度馆设计,取得成功。二是大力建设地下车库。三是用于保护历史文化景观,比如卢浮宫改造,地上已经没有空间利用,就在地下扩建,成功对古典建筑进行了现代化改造。2.2文件摘要支护结构挡墙选型,包含技术原因和经济原因,要从满足施工要求、降低对周围不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等几方面,经过技术经济比较后加以确定。而且支护结构挡墙选型要和支撑选型、地下水位降低、挖土方案等配套研究确定。支护结构中常见挡墙结构及其适用范围以下:(1)钢板桩钢板桩常见有简易槽钢钢板桩和热轧
12、锁口钢板桩。其中热轧锁口钢板桩形式有U型、z型、一字型、H型和组合型。中国通常常见者为U型,即相互咬接形成板桩墙,只有在基坑深度很大时才用组合型。(2)钢筋混凝土板桩这是一个传统支护结构,截面带企口有一定挡水作用,顶部设圈梁,用后不再拔除,永久保留在地基土中,过去多用于钢板桩难以拔除地段。(3)钻孔灌注桩排桩挡墙常见直径为6001000mm,做成排桩挡墙,顶部浇筑钢筋混凝土圈梁,设内支撑体系。中国各地全部有应用,是支护结构中应用较多一个。灌注桩挡墙刚度较大,抗弯能力强,变形相对较小,在土质很好地域已经有78m悬臂桩,在软土地域坑深不超出14m皆可用之,经济效益很好。但其永久保留在地基土中,可能
13、为以后地下工程施工造成障碍。因为现在施工时难以做到相切,桩之间留有100150mm间隙,挡水效果差,有时和深层搅拌水泥土桩挡墙组合应用,前者抗弯,后者做成防水帷幕起挡水作用。(4)H型钢支柱、木挡板支护挡墙这种支护结构适适用于土质很好、地下水位较低地域,国外应用较多,中国也有应用。如北京京城大厦深23.5m深基坑即用这种支护结构,它将长27m488mm300mmH型钢按1.1m间距打入土中,用三层土锚拉固。H型钢支柱按一定间距打入,支柱间设木挡板或其它挡土设施,用后可拔出回收反复使用,较为经济,但一次性投资较大。(5)地下连续墙地下连续墙已成为深基坑关键支护结构挡墙之一,中国大城市深基坑工程利
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