基坑开挖支护施工的控制要点分析_开题报告

（一）国外研究现状

 国外从上世纪30年代起,最先从事基坑工程的研究, Terzaghi和Peck对刚性挡土墻在六种不同变位方式下的土压力分布规律进行了研究, 提出了以预估挖方稳定程度与支撑荷载大小为核心的总应力法。 到了50年代, L. Bjirrum和0. Eide通过研究分析得出了验算基坑基底隆起的方法。20 世纪60 年代在與斯陆等地的基坑开控中开始实施施工监测,提出了作用在支护结构上的土压力图示。从20世纪70年代以后,很多国家开始陆续制订指导基坑支护设计施工以及开挖的法规。

 Rowe曾今进行过排桩模型试验, 其在错杆弹性变形条件下发现土压力呈三角形分布。 但是在开挖面下方, 他发现由于受到变形限制使土压力分布形式与古典土压力分布形式产生明显差别, 临近开挖区被动土压力大于古典土压力, 而排桩墙趾处由于位移小, 主动土压力大于古典土压力 。 他还用土拱效应分析了土压力重分部现象, 在错杆变形受限时, 错杆附近、 开挖面下方以及被动区上部的主动土压力値均增大。 根据Rowe的结论Vaziri对影响土拱效的因素进行了研究并进行了归纳: ①土体刚度增大则土拱效应引起的土压力亦增大, 且在密实砂中增大幅度大于粘土和松砂中: ②若支护结构的挠度增大, 则土拱效亦随之増大: ③随着铺固结构屈服土拱效减小。

 Peck研究了側向位移、 地表沉降、 坑底隆起失效、 减小地表沉降的措施及土压力计算图示等内容 。 他通过收集基坑开挖的有关实测数据, 重点讨论土层种类和性质、开挖深度以及施工质量对基坑变形的影响, 他提出的研究深基坑的方法是基坑工程领域具有指导意义的方法实用方法 。 同时, 通过研究基坑开挖阶段田护结构側移的型态变化, 他证明开挖初期的最大变形发生在钢板桩的顶部, 如若早期就在钢板桩的顶部加支撑, 则能有效的减小側移。

 Rourke根据工程实例分析基坑开控及支撑刚度、 支撑加预力、 最下道支撑以下的开挖深度、 留土的作用对基坑变形的影响, 证明了基坑开挖前降水、 田护结构施工以及桩基施工均会对土体的变形产生影响。

 总得看来, 国外早期的研究为我国城市地工程, 尤其是理解开挖过程起到了引导作用, 我们从中发现土体的种类对基坑变形的影响, 为减小基坑变形可以釆用及时支撑、 支撑施加预应力等施工方法, 同时指出降水会导致地表的沉降, 以及施工程序、技术质量均是影响基坑变形的重要因素。 

 （二）国内研究现状

 我国城市地下工程建设起步较晩,但是各高校和科研单位众多高水平的专家学者进行了众多积极的研究和试验模拟分析, 政府职能部门高度重视并且大力配合, 结合设计施工单位广大科技人员在实际工作中的经验, 我国基坑工程飞速发展, 硕果累累 。

 我国自建国后就开始对深基坑工程进行研究, 但在上世纪80年代之前, 国内高层建筑不多, 旦基坑深度很浅, 均不超过4m, 基坑工程的施工要求放域开挖即可解决 。 政革开放至今, 我国兴建了一大批高层建筑, 现下深基坑工程在我国已广泛运用。

 进入90年代以后, 我国经济持续高速发展, 全国工程建设量和施工技术亦突飞猛进, 各地兴建了许多大型地下商场、 市政设施、 地铁车站'等, 这些基坑的开挖深度大多超过10m, 这对基坑工程的设计、 施工和检测的要求越来越高。 近20余年来我国深基坑工程数量巨大, 积累了丰富的设计施工经验和检测资料, 所以为了经济安全地发展基坑工程, 国家组织专业技术力量开展了基坑技术标准的编制工作, «建筑基坑工程技术规范(YB9285-97)»和«建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)»这两部国家行业标准相继实施, 各地方还陆续制定了基坑工程的地方标准。

 与此同时, 为解决基坑工程中的具体问题, 学者们进行了不懈的努力和模拟试验, 相继提出了很多新的设计理论和计算方法 。 时伟、 刘继明就通过现场实验与理论结合的方法, 印证了主动区土压力随开挖阶段变化的分布规律。 彭社琴进行了深基坑土压力检测后分析指出, 在基坑开挖和支护过程中时, 土压力受施工进度、土体沉降、墙体挠曲、施工机械布置等因素的影响, 随深度变化会出现很多复杂的变化形式, 这是荷载作用与结构变形、土体与墻体变形协调的结果。

 几十年的工程实践, 我国己经发展出了许多行之有效的基坑技术, 如土钉墙、水泥土重力墻、圆拱刑支护结构、加筋水提土地下連续墙、逆作法、内支撑支护体系、 双排粧支护、 组合式支护等, 并发明了如可拆除式销杆技术、 潜孔锤气动土钉打入机等施工新技术。

 回顾近20年来我国深基坑基坑的发展, 我国基坑工程技术已经达到了世界先进水平,主要标志就是一大批开挖深度达到30m以上的超级深基坑项目的建成, 高层建筑基坑如“中国第一高楼”一上海中心工程,开挖深度31. 1米,挖方量35.3万立方米；上海宝钢热轧厂的工业基坑深度达到32m；而市政设施如江阴长江公路大桥北销碇基础工程基坑沉井下沉深度达58m。

通过回顾我国基坑工程技术发展历程,经过大量工程实践积累和不断研究，

 基坑围护结构的类型发展很快, 已形成了适用于不同基坑深度、地质条件和环境条件且十分安全、经济的围护结构体系；对挖深大、面积大、周围环境条件复杂的基坑, 通过在基坑内外一定范開内进行土体加固, 其防止隆起、 稳定坑壁、 减少位移、 保护环境的效果良好'Sl.对不同的边界条件下水土压力的分布形式、土参数的正确取值、支护结构及基坑周田土体的位移进行了大量的实测研究和理论探讨;对深层位移和结构内力的现场监测技术在近些年也取到了较大的发展, 施工检测技术对于保证基坑工程施工安全以及保护相邻环境安全的重要作用不言而喻, 这些经验的积累基坑变形规律的研究及施工方法的控制与组织管理同样取得长足的进步 。 

二、^范文提纲

1.绪论 

2.工程概况

3. 支护方案的选择与比较

3.1 基坑支护的类型及其特点和适用范围

3.1.1 深层搅拌水泥土围护墙

3.1.2 土钉墙

3.1.3 排桩支护

3.1.4 槽钢钢板桩

3.1.5 钻孔灌注桩

3.1.6 钢板桩

3.1.7 SMW工法

3.1.8 地下连续墙

3.2 方案的比较及确定

3.2.1 基坑的特点

3.2.2 支护方案的选择

4. 土压力计算

4.1 地面荷载的确定

4.2 按分层土计算土压力

4.3 土层力学参数平均值

5. 结构内力计算

5.1 计算理论的确定

5.2 结构内力计算及配筋

5.2.1 土压力计算

5.2.2 用等值梁法计算弯矩

5.3 地下连续墙的配筋计算

5.3.1 纵筋配置

5.3.2 水平筋配置

6. 基坑稳定性分析

6.1 基坑的整体稳定性验算

6.2 基坑的抗隆起稳定验算

6.3 基坑的抗渗流稳定性验算

7.  支撑设计

7.1 方案比较

7.2 围檩设计

7.3 支撑设计

8.  基坑变形估算及控制

8.1 概述

8.2 基坑的变形估算

8.2.1 水平位移估算

8.2.2 基坑隆起估算

8.2.3 地表沉降估算

9.  施工组织要点分析    

9.1 施工场地的布置

9.2 地下连续墙的施工

9.2.1导墙施工

9.2.2 槽段开挖

9.2.3 地下墙接头形式

9.2.4 钢筋笼整幅吊装措施

9.2.5泥浆系统

9.3工程质量的保证

9.4 文明施工措施

9.5 环境保护措施

10.  结束语 三、参考文献

[1]高大钊主编.深基坑工程（第二版）［M］.机械工业出版社,1999.

[2]中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）［S］.中国建筑工业出版社，国建筑科学研究院主编,1999.

[3]中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范（JGJ94-94）［S］.中国建筑工业出版社,1995.

[4]中华人民共和国行业标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）［S］.

中国建筑工业出版社,2002.

[5]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规(GB50010-2002)［S］.中国建筑工业出版社, 2002.

[6]中华人民共和国行业标准.建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)［S］.冶金工业出版社 ,1997.

[7]刘建航 侯学渊主编.基坑工程手册［M］.中国建筑工业出版社,1997.

[8]秦四清编著.深基坑工程优化设计［M］.地震出版社,1998.

[9]《建筑结构静力计算手册》编写组. 《建筑结构静力计算手册》［M］. 中国建筑工业出版社,1974.

[10]戴国欣主编.钢结构（第三版）［M］.武汉理工大学出版社,2007.

[11]赵志缙 应惠清主编.简明深基坑工程设计施工手册［M］.中国建筑工业出版社,1997.

[12]应惠清. 建筑工程设计施工详细图集［M］.中国建筑工业出版社,2003.

[13]刘宗仁主编.基坑工程 [M].哈尔滨工业大学出版社,2008.

[14]杨克己等编著.实用桩基工程［M］.人民交通出版社,2004.

[15]崔江余 梁仁旺编著.建筑基坑工程设计计算与施工［M］.中国建材工业出版社,1999.

[16]余志成 施文华编著.深基坑支护设计与施工 [M].中国建筑工业出版社.1997.

[17]王卫东 王建华著. 深基坑支护结构与主体结构 [M].中国建筑工业出版社.2007.

[18]黄强编著.深基坑支护工程设计技术 [M].中国建材工业出版社.2000.

[19]龚晓南 高有潮 编著.深基坑工程设计施工手册 [M].中国建筑工业出版社.1998.

[20]黄云飞编著.深基坑实用技术 [M].兵器工业出版社.1996.

[21]龚晓南主编.高等学校教材土力学 [M]. 中国建筑工业出版社.2008.

[22]李廉锟主编.结构力学 [M].高等教育出版社. 2008.

[23] Clough G.W, Dunean J.M. Finite Element Analyses of Retaining wa11 Behavior[J]. ASCE, 1971, 165-167

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