星湖大厦基坑支护设计开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文献综述

（一）基坑的学习与认识：

基坑在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工程规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。

1.基坑支护技术

随着基坑支护技术的发展，目前国内主要的基坑支护形式有以下几种：

(1)放坡开挖

少数基坑地基土质良好、基坑周围具备放坡条件，不影响相邻建筑物的安全及正常

使用的情况下采用放坡开挖。因此，放坡开挖的局限性较大，只适用与宽阔地带。

(2)钢板桩

钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用。因此，沿海城市如上海、天津等地区修建地下铁道时，在地下水位较高的基坑中采用较多；北京地铁一期工程在木樨地过河段也曾采用过。

(3)钻孔灌注桩

钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工，在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用。

(4)深层搅拌桩

深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。

(5)SMW桩

SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。

(6)地下连续墙

地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类，通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点：施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。

（7）拉锚

用拉杆支护基坑的开挖或用作抗拔桩抵抗浮托力等的应用已日益普遍。拉锚最大的优点是在基坑内部施工时，升挖土方与支撑互不干扰，尤其是在不规则的复杂施上场所，以锚杆代替挡土横撑，便于施工。

（8）土钉墙

土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下，通过土钉与土体的接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，通过受拉工作而给土体约束加固，提高整体稳定性和承载能力，增强土体变形的延性。土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土粉、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。

（9）高压旋喷桩

高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆，它是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，用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩，但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，并且．施上机具的振动很小，噪音也较低，不会对周围建筑物带来振动的影响和产

噪音等公害，它可用于空间较小处，但施工中有大量泥浆排山，容易引起污染。对于地下水流速过大的地层，无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质，由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固，不宜采用该法。

2基坑降水技术

（1）地下水的分类

地下水按埋藏条件可分为上层滞水、潜水和承压水三种。

上层滞水：分布于上部松散地层的包气带之中，含水层多为微透水至弱透水层。无统一水面，水位随季节变化，不同场地不同季节的地下水位各不相同，涌水量很小，且随季节和含水层性质的变化而有较大的变化。

潜水：分布在松散地层，基岩裂隙破碎带及岩溶等地区，含水层可为弱透水层、强透水层。

承压水：分布于松散地层，基岩构造盆地、岩溶地区，充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。该承压水对基坑底板和基坑施工的危害较大，一般由于其埋深大、水头高、水量大等原因，给深基坑的治水工作带来一定的困难。

（2）基坑降水的作用

①　防止基坑边坡面渗水，增加边坡的稳定性；

②　防止坑底的渗水以及因渗水引起的土粒流失；

③　减少支撑的压力、减少孔隙水压力；

④　防止基坑隆起和破坏；

（3）排水、降水方法

1）明沟排水:排水沟和集水井

1排水沟和集水井宜布置在基坑底部与基础边缘净距0.4m以外，排水沟边缘离开坡脚不应小于0.3m；在基坑四角或每隔3040m应设一个集水井；

2排水沟底面应比挖土面低0.30.4m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上。

基坑明排适用于土层比较密实，坑壁比较稳定（细粒土边坡不易被渗流冲刷而产生塌方），基础埋深较浅，降水深度不大，不易发生流砂、管涌的工程。

2）降水法

降水法有真空井点、喷射井点、管井法或深井泵法。

1真空井点：过去称为轻型井点是沿基坑周围以一定的间距埋入井管（下端为滤管），在地面上用水平铺设的集水总管将各井管连接起来，再于一定位置设置真空泵和离心泵，开动真空泵和离心泵后，地下水在真空吸力作用下，经滤管进入井管，然后经集水总管排出，这样就降低了地下水位

2喷射井点降水：当基坑开挖较深或降水深度超过6m时，必须使用多级轻型井点，才能收到预期效果。这样，会增大基坑的挖土量、延长工期并增加设备数量，不够经济。因此，当降水深度超过8m时，应采用喷射井点。喷射井点根据其工作时使用液体和气体的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。

3管井井点降水:管井井点降水法是围绕开挖的基坑每隔一定距离（20～50m）设置一个管井，每个管井单独用一台水泵（离心泵、潜水泵）进行抽水，以降低地下水位。管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成（图1-8）。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设在地面，易于维护，降水深度3～5m，可代替多组轻型井点作用。适于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。但管井属于重力排水范畴，吸程高度受到一定限制，要求渗透系数较大（1～200m/d）。

(二)、选题目的和意义：

我国经济实力越来越雄厚,这离不开城市建设的快速发展,高层、重型、大型的建筑物更是层出不穷,但是也加大了施工技术的难度,现场调配工作的实施也随之需要协调。而基坑工程作为复杂的地下工程来说,它的重要性是不言而喻的,为了保证建筑物的安全,首先要为基坑做合理的设计,采取合理的基坑开挖方案与支护方式,这会对上部建筑的安全性奠定良好的基础,使得建筑物自身不会因为周围的施工环境而受到影响,同时也不会对已修建的建筑物带来损坏。

通过毕业设计，提高综合运用基础理论、基本技能、基本知识分析和解决实际问题的能力，提倡独立思考、独立获取知识及创造性思维的开发。依据毕业设计课题任务，进行资料收集、调查研究、方案论证，掌握有关工程设计程序、方法和技术规范。提高理论分析，绘图技能，言语表达，撰写报告以及独立解决问题等能力，提高外文翻译和计算机运用能力。

(三)、主要参考文献：

[1]JGJ120-99．建筑基坑支护技术规程[S]．

[2]GB50330-2002．建筑边坡工程技术规范[S]．

[3]GB50010-2002．混凝土结构设计规范[S]．

[4]GB50007-2002．建筑地基基础设计规范[S]．

[5]高大钊，孙钧．深基坑工程．第二版[M]．北京：机械工业出版社，2003．

[6]陈忠汉等主编．深基坑工程[M]．北京：机械工业出版社，1999．

[7]刘建航，候学渊编著．基坑工程手册[M]．北京：国建筑工业出版社，1997．

[8]白玉华编著．工程水文地质学[M]．北京：中国水利水电出版社，2002．

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

[10]赵锡宏等编著．高层建筑深基坑围护工程实践与分析[M]．上海：同济大学出版社，1996．

[11]袁聚云，李镜培等编著．土木工程专业毕业设计指南岩土工程分册[M]．北京：中国水利水电出版社，1999．

[12]黄强．深基坑支护工程设计技术[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995．

[13]陈国兴，樊良本等编著．基础工程学[M]．北京：中国水利水电出版社，2002．

[14]刘俊岩编著．深基坑工程[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001．

[15]何颖成，邵小红，张晓鹏，赵惠敏．土钉支护抗拔力研究[J]．四川建筑科学研究，2003,29（3）．

[16]王建党等．深基坑土钉支护抗拔机理[J]．东北大学学报，1999,20（1）．

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

（一）、星湖大厦工程及周边环境概况

星湖大厦位于江苏省南京市浦口区泰山街道浦东路南侧、北邻坡口社会福利院、浦东路农贸市场。。拟建建筑物为集商业、办公、酒店式公寓于一体的综合楼，由东西两部分组成（东部5层、局部2层，西部6层），2层有平台相连，3层有走廊相连，1至2层为商业并联店，西部3层为办公用房，4至6层为酒店式公寓；东部3至5层为办公用房。总用地面积为4601.50m2，总建筑面积为9769.49m2，基坑面积2650m，呈不规则形状；本工程 0.000相当于绝对标高 6.700m，场地标高为-0.3m；地下室标高为-4.35m，板厚500mm，垫层厚100mm，板底标高-4.95m；承台底标高为-5.25m，局部承台底标高为-6.95m和-8.05m场地土层有填土、粘性土和粉砂，地下水为孔隙潜水和砂层中的承压水。设计拟采用框架结构，桩基础。

场地周边主要建筑主要为：鼓楼公园碑楼、鼓楼医院、绿地广场（南楼）、紫峰大厦、南京电信局、南京邮政大楼、鼓楼隧道、南京地铁一号线鼓楼站。场地地形起伏较为平缓，仅在鼓楼公园处起伏较大，地势呈西高东低状，地面高程在16.76~27.93m之间（吴淞高程系，下同）。场地地貌单元为长江阶地。

（二）场地现状及工程水文地质情况

场区地基土分布不甚稳定。其中①层填土回填时间在10年左右，土性不均匀，工程地质性质差。②-1层粉质粘土，中高压缩性，软塑~可塑，工程地质性质一般，该层于5号孔位置缺失；②-2层淤泥质粉质粘土，高压缩性，流塑，工程地质性质差，场区普遍分布；②-3层粉砂，中等压缩性，工程地质性质较好，场区普遍分布；②-4层粉砂，中等压缩性，工程地质性质好，场区普遍分布，为较好的桩端持力层。

各土层综合特征表表2

南京市属北亚热带季风湿润气候，气候温和，平均年降水量1014毫米。雨季集中在7、8、9三个月份，降雨量占全年降雨量的20-50%。梅雨季节雨量不大，但连绵时间较长，一般在20天左右。年平均气温15.3，无霜期228天，七月份最热，最高气温超过40℃，一月份气温最低，最低气温-10℃以下。

拟建场地地下水主要为孔隙潜水及下部砂土层中承压水。孔隙潜水主要赋存于填土层及上部软弱土层中，地下水水位主要受大气降水补给影响，由地下径流、蒸发排泄。勘察期间实测初见水位埋深1.30m～1.50m，平均高程约5.08m；稳定水位埋深0.75m～0.90m，平均高程约5.64m。根据调查，场地地下水位年变化幅度约1.5m左右，近三年内历年最高水位埋深为0.2m。

下部砂土层中为承压水，承压水实测水头平均高程约3.60m，参照地区经验，该承压水对工程建设无显著影响。

拟建场地环境属Ⅱ类，场区附近无明显污染源，根据水的腐蚀性分析试验报告：场区地下水对砼具微腐蚀性，对钢筋砼中钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性、在干湿交替条件下具微腐蚀性。

经毛细作用和雨水的淋漓渗透，土中的可溶盐已基本溶于地下水中，因此，土中的腐蚀性盐类含量低于或接近于地下水中的含量，所以对地下水位以上的地基土，其腐蚀性评价同地下水的腐蚀性评价。

（三）基坑支护方案

(1)基坑支护拟选用的方案

拟建场区浅部地层以软弱土层为主，天然地基不能满足设计要求，采用桩基础。

拟建建筑物下设计布置有一层地下车库，底板埋深为6.00m（自设计0.00起，包括1.00m厚覆土），为三级基坑。因此在设计、施工过程中，宜采用刚度比较大的支护形式，减小支护结构变形，采用钻孔灌注桩支护。

(2)降止水设计

对于局部填土、软弱土层深厚位置，在地面具大面积荷载或大量抽取地下水后，易产生地面沉降，从而导致填土、软弱土层负摩阻力问题。故在建筑物施工、使用过程中，应尽量避免大面积堆载及大量抽取地下水，以降低负摩阻力的影响。基坑边界周围地面应设排水沟，应避免漏水、渗水进入坑内；基坑周边严禁超堆荷载；开挖过程中，应采取措施防止扰动基底原状土；地下结构工程施工过程中应及时进行夯实及回填施工。

基坑排水可采用明沟集水排水措施

(3)拟定计算断面及工作量

（1）基坑支护体系设计计算：基坑拟分为六个区段进行计算，各断面计算；1、土压力分布强度计算；2、土压力合力及其作用点；3、支撑轴力及桩长计算；4、桩深最大弯矩计算；5、验算桩身强度；6、桩身配筋计算；7、整体稳定性验算；8、抗倾覆验算；9、抗隆起验算；10、抗渗验算。

（2）、基坑支护体系结构计算：1、支护结构设计（钻孔灌注桩）；2、支护围檩设计计算；3、支撑截面计算；4、立柱桩设计计算。

（3）笔算结束后，采用理正基坑软件进行电算复核；

（4）在设计最后，要进行支护结构体系监测布置，拟采用监测方案；

1、基坑周边水平位移和沉降监测；2、基坑周边建筑物、道路的沉降监测；3、基坑周边设置测斜管检测深层水平位移；4、支撑轴力监测和桩身应力检测。