珠海高栏港码头北区综合楼基坑支护设计开题报告
2020-12-13 11:45:08
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会经济的快速发展,城市化的进程逐步加快,城市人口压力剧增,使得城市用地极为紧张。正是由于土地资源的匮乏,我国的城市建筑开始纵向发展,楼层越盖越高,基坑越挖越深,开挖面积越来越大,地下室、地下车库的数量也快速增长。为了缓解陆上交通压力,地铁的修建速度也逐渐加快。这些方法大大提高了土地的利用率,但是也给工程建设提出了很多的挑战。基坑支护结构设计就是这众多挑战之一。
基坑支护结构是保证基坑安全稳定的重要结构,浅基坑只需要放坡开挖或者少量钢板支护就足以满足施工要求了,直到深基坑的出现,基坑支护结构才逐渐得到发展。早在20世纪40年代,“深基坑”这一概念就已经出现,与此同时,美籍奥地利土力学家太沙基和帕克等人提出了一种预估应力的方法,旨在保证挖方稳定程度和预估支撑荷载大小。到了50年代,bjerrum和eide提出了研究深基坑底板隆起的分析方法,60年代时,支护结构监测设备开始在深基坑工程中出现,以监测支护结构的变形。70年代国内开始兴起深基坑开挖,此后大中型城市中的深基坑工程越来越多,深基坑支护也因此得到了深入研究和快速发展。到了90年代,国内已经出现了有关深基坑支护结构的相应法规。
如今,由于基坑开挖深度和开挖面积不断增加,基坑支护结构越来越复杂,所需的施工技术也越来越高。一方面,基坑支护结构要保证基坑的安全使用,另一方面,又要确保不影响基坑周边管道、道路以及其它建筑物的正常功能。一旦基坑支护结构在设计或者施工的过程中出现了问题,就会导致基坑破坏,从而造成人员伤亡和巨大的经济损失,甚至会对基坑附近的地下设施以及周围建筑物产生很大破坏,影响人们的正常生活。此外,基坑支护结构的种类很多,但是不同的支护结构,其造价可能会相差甚远。考虑到节约工程费用以及基坑安全等问题,在进行基坑支护结构设计时,找到最优方案就显得尤为重要。
2. 研究的基本内容与方案
本文主要是设计珠海高栏港码头北区综合楼的基坑支护结构,以保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害。简单说来,基坑支护结构分为挡土(挡水)和支撑拉结两部分。目前常用的基坑支护结构形式分为桩(墙)式支护体系和重力式支护体系,具体分为钢板桩支护、深层搅拌桩支护、排桩支护、土钉墙支护、锚杆支护、地下连续墙支护和加筋水泥土挡墙支护。其中,钢板桩支护柔性太大,不宜用作深基坑支护结构,深层搅拌桩支护虽然防渗效果较好,可是也不适于作为深基坑支护结构。考虑到实际的设计背景是珠海高栏港码头北区综合楼的基坑支护设计,因其基坑属于深基坑,所以不采用钢板桩支护和深层搅拌桩支护。地下连续墙支护建造费用太高,虽然安全却不够经济,也不予考虑。本文拟从排桩支护、土钉墙支护、锚杆支护和加筋水泥土挡墙支护中选择适用于实际工程背景的支护结构进行设计。基坑失稳的主要原因有两点,一是由于土体强度不足,地下水渗流作用引起的基坑失稳;二是由于支护结构的强度、刚度、稳定性不足引起支护结构系统破坏而造成的基坑倒坍破坏。实际的工程背景中,地下水渗流作用影响较小,所以本文主要从支护系统的强度、刚度、稳定性等方面进行设计计算,再对基坑进行整体稳定性验算。
本文拟根据《建筑地基基础设计规范》(gb 50007-2011)和《建筑基坑支护技术规程》(jgj 120-2012)等规范和《基坑工程手册》等专家经验手册进行设计,并利用数值模拟软件flac3d对设计方案进行数值模拟,计算基坑稳定性,以验证设计方案的合理性。最后进行方案比选,确定珠海高栏港码头北区综合楼基坑支护结构的最佳设计方案,使基坑安全、稳定、经济、合理。
3. 研究计划与安排
第1-4周:根据要求查阅相关资料,查看书籍,熟悉并掌握基坑支护设计方法。
第5周:根据相关书籍和参考文献完成开题报告,并确定要翻译的英文文献。
第6-7周:熟悉并掌握基坑支护设计原理,完成5000字英文文献翻译。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]何世秀,吴刚刚,朱志政,李彩霞. 深基坑支护设计影响因素的有限元分析[j]. 岩石力学与工程学报,2005,s2:5478-5484.
[2]宋福渊,耿冬青,刘晓辉. 深基坑支护设计与施工管理的探讨[j]. 工程勘察,2005,04:39-41.
[3]何敏. 深基坑支护设计及稳定性数值模拟分析[d].贵州大学,2008.