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毕业论文网 > 开题报告 > 土木建筑类 > 岩土工程 > 正文

地铁站深基坑深井降水的设计研究开题报告

 2021-03-11 00:32:11  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着我国城市建设的高速发展,各个地区的高层,超高层建设以及大中型地下市政设施逐渐增多。同时,在高层及市政建设过程中,伴随着我国经济科技的进步,城市地下空间的开发利用也已经有了不错发展,如今城市地下空间的开发利用已经是城市可持续发展的重要组成部分。由于城市高层建筑和地下空间建筑工程的增多,必然带来了深基坑工程的开挖与支护问题,同时这些城市工程一般建在建筑物密集、地下管线纵横交错的闹市区,它的建筑场地狭小,周边环境复杂,环境的保护要求也很高,这都使得基坑工程设计施工工作的难度增大。

其中,当在地下水位较高的区域或含水丰富的软弱土层区开挖基坑时,随着场地积水以及施工过程中的滞水和大量地表雨水的渗入,不仅会造成坑底和坑壁的土长期浸泡在水中,影响坑底和坑壁的稳定,还有可能出现流砂、管涌、坑底突涌等渗透破坏严重现象,所以现在很多基坑工程的事故都与地下水有关。而随着我国城市地铁的大量兴建,城市地铁站复杂的周围环境,同时地铁深基坑开挖面积、开挖深度也都越来越大,在这样的现状背景下,地铁深基坑的施工会不可避免遇到降水问题。因降水产生的地铁深基坑施工安全事故,不仅会造成重大经济损失,也会引起不良社会影响及延误施工工期,因此,在地铁站施工中如何有效降水已成为深基坑工程重要课题。

在深基坑的施工过程中,通常是要把地下水位降低到基坑设计标高以下,以保证基坑自身的稳定和基坑施工干作业的要求基坑施工过程中,其应用的土力学原理是使基坑土体的孔隙水压力消散,增加有效应力从而能提高土体的固结程度,接着提高土体强度,提高边坡和坑壁稳定性以及消除地下水渗透力的破坏影响,从而保证基坑在干作业条件下施工。目前,建筑工程基坑降水技术分为多种类型,来适应不同状况下的施工,其中应用较广的基坑降水技术主要有集水明排法、轻型井点法、喷射井点法、管井井点法、电渗井点法、深井泵井点法等,这些降水技术都有各自的特点及适用范围,需要我们根据具体的工程特性,例如场地条件、地质情况、建筑设计资料等选择合适的降水技术。值得注意的是,在进行深基坑降水过程中,必然会引起基坑周围一定范围内地下水位变化以及土体应力的改变,会导致周围土体的变形和地表的附加沉降,对基坑及其周围建筑物等造成不利影响,还可能出现基坑坍塌、周围建筑物倒塌、地下管线破裂等工程事故,所以我们还需采取必要措施,减小基坑降水对周围建筑设施的影响,而一般采取的办法有:减缓降水速度,采用控制水位抽水;竖向截水帷幕,阻止周围地下水涌入基坑;回灌方法,可以保持原有建筑所在地的地下水位,有效防止降水对周围环境的影响。

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2. 研究的基本内容与方案


工程概况:武汉市轨道交通 7 号线一期工程起于东方马城站,终于野芷湖站。其中王家墩东站为地下三层单柱双跨明挖岛式站台车站,与既有轨道交通2 号线王家墩东站形成“t”型换乘。7 号线王家墩东站主体基坑长度 230m,标准段基坑宽度为 21.8m,端头部分宽度为 27.9m;整个基坑平面呈长方形,基坑开挖面积约 5398m2,基坑开挖周长约 520m,基坑开挖深度为 23.13-25.00m。根据场地岩土工程勘察报告,综合考虑车站站址环境及周边规划情况,主体围护结构采用1000mm 厚落底式地下连续墙,墙底进入(20a-1)强风化泥岩不小于 2m,支撑体系采用五道(端头部分六道)钢筋混凝土支撑和钢支撑。

地质环境概况:本工程场地地形相对平缓,一般地面标高约 20.20-21.30m 左右(以勘探孔孔口标高计)。所在场地地貌单位属于典型Ⅰ级阶地河流堆积平原区。根据勘察结果本工程场地沿线上覆土层主要为近代人工填土层、第四系河流冲洪积土层、砂层,下部基岩为志留系泥岩。标准段坑底位于(4-1)粉细砂层中、端头部分坑底位于(4-2)细砂层中,地下连续墙落底,基坑降水属于封闭式疏干降水,降水目标水位取坑底下1.0m。

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3. 研究计划与安排

时间

内容

第1-2周

毕业实习1-2周。收集该工程相关地质资料,深基坑深井降水的设计规范和国内外研究成果,学习基坑降水相关设计软件,像理正和天汉等专业软件。

第3-4周

完成毕业论文的开题报告,熟悉基坑降水设计软件,对武汉轨道交通7号线王家墩东站深基坑深井降水进行计算分析。

第4-7周

理论研究,分析文献资料,例举几种深基坑降水的常见方法,并对各种降水方法进行对比分析,分析出各自的适用范围以及降水过程的注意问题。

第8-14周

运用MIDAS、理正、天汉等软件对深基坑深井降水设计进行计算分析,将计算结果与监测结果进行比较和分析,进一步讨论在基坑深井降水时降水井的布置、抽水量、井深、止水帷幕等等对基坑水位降值、基坑周围沉降等基本物理量的影响,探讨工程的最佳基坑降水设计优化方案。

第14-15周

完成并修订毕业论文。

第16周

准备毕业论文答辩。答辩截止时间为6月初。

4. 参考文献(12篇以上)

[1] 湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(db42/159-2012),湖北省建设厅,湖北省质量技术监督局,2012.

[2] 《建筑基坑支护技术规程》(jgj120-2012),中华人民共和国国家标准,2012

[3] 《建筑地基基础设计规范》(gb 50007-2011),中华人民共和国建设部,2011.

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