開題報告-地下智能停車庫基坑維護(hù)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計.doc

華 僑 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目 某地下智能停車庫基坑維護(hù)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué) 院 名 稱 土木工程 專業(yè)班級 11級土木工程4班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 填表時間： 2015 年 4 月 3 日填表說明1.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2.此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見、相關(guān)系主任審查后生效。3.學(xué)生應(yīng)按照學(xué)校統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式，用A4紙打印。4.參考文獻(xiàn)不少于8篇，其中應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐馕馁Y料（一般不少于2篇）。5.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）資料，與畢業(yè)設(shè)計（論文）一同存檔。設(shè)計（論文）題目某地下智能停車庫基坑維護(hù)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計（論文）類型（劃“”）工程實(shí)際科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室建設(shè)理論研究其它一、 本課題的研究目的和意義使學(xué)生在教師指導(dǎo)下，通過畢業(yè)設(shè)計獨(dú)立完成工程項(xiàng)目設(shè)計。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用以往所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，進(jìn)行分析和解決土建工程設(shè)計等實(shí)際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生建立理論聯(lián)系實(shí)際，勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度以及土建工程技術(shù)人員必備的建筑、結(jié)構(gòu)、施工和經(jīng)濟(jì)的全局觀點(diǎn)；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、查閱資料、綜合分析的能力。1、掌握其基坑支護(hù)及結(jié)構(gòu)方案的比選，熟悉地下結(jié)構(gòu)設(shè)計原則和方法；2、掌握基坑支護(hù)及結(jié)構(gòu)計算方法。綜合以往所學(xué)的土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、地下建筑結(jié)構(gòu)、基坑工程、地基處理等基本知識，掌握基坑支護(hù)及結(jié)構(gòu)方案計算、內(nèi)力分析方法；3、掌握基坑工程施工組織、監(jiān)控量測等知識；4、繪制部分基坑支護(hù)及結(jié)構(gòu)方案施工圖，訓(xùn)練用工程圖表達(dá)設(shè)計意圖的技能。二、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱） 高林地下智能停車庫位于廈門市高林。廈門市位于東經(jīng)118o0404、北緯24o2646，地處我國東南沿海福建省東南部、九龍江入海處，背靠漳州、泉州平原，瀕臨臺灣海峽，面對金門諸島，與臺灣寶島和澎湖列島隔海相望。 該項(xiàng)目位于已建成高林社區(qū)東北角，西側(cè)為環(huán)島干道。停車場長度約50m，寬度約25m。設(shè)有地下智能停車庫、監(jiān)控室、機(jī)房等，在北側(cè)留有車輛進(jìn)出口，地面設(shè)有樓梯口連接小區(qū)?；由罴s25m，基坑底位于全風(fēng)化花崗巖、散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。本基坑安全系數(shù)為一級。 主要研究內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)地下智能停車庫的設(shè)計和運(yùn)行。三、 文獻(xiàn)綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）1 深基坑支護(hù)的意義 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國城市化水平正在快速提高，標(biāo)志著城市工程建設(shè)的飛速發(fā)展。但是，我國城市建設(shè)基本上沿用“攤大餅”的粗放發(fā)展模式，給國民經(jīng)濟(jì)帶來不應(yīng)有的損失。主要是:城市范圍無限制地外延擴(kuò)展，耕地?fù)p失嚴(yán)重。土地問題是我國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，城市人口急劇增長與地域規(guī)模的限制已成為城市發(fā)展的突出矛盾，城市發(fā)展非走節(jié)約土地的集約化發(fā)展模式不可。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，大城市的高層建筑越來越多，而同時為了節(jié)省土地，充分利用地下空間，地下建筑，還有隧道等工程的大幅度增加，與之相應(yīng)的基坑開挖越來越深，深基坑工程也隨之不斷增加。 眾所周知，地下巖土工程是一個具有悠久歷史的領(lǐng)域?？梢哉f自有人類以來就有巖土工程，特別是進(jìn)入工業(yè)社會以后巖土工程處處存在，但是城市巖土工程，除了傳統(tǒng)的地面房屋工程外，地下巖土工程卻是隨著現(xiàn)代城市的興起而發(fā)展的。經(jīng)過最近幾十年的實(shí)踐，無論從設(shè)計、施工、設(shè)備和工藝，還是理論、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，都已達(dá)到相當(dāng)高的水平，特別是深埋地下巖石工程，更是達(dá)到了較成熟的程度。 但是，城市地下巖土工程卻具有與一般巖土工程不同的特點(diǎn)，主要是:多數(shù)埋深較淺。地面建筑、交通設(shè)施密集，地下管線多，開挖造成的影響大，地質(zhì)條件復(fù)雜，多以土體為主，常有膨漲土、沙層、地下水，尤其是沿海沿江城市，淤土、軟土的開挖難度更大。因此，城市地下巖土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是: a.淺埋、超淺埋暗挖施工技術(shù)。城市地下工程的埋深，不僅直接影響工程造價，而且關(guān)系到工程使用方便與否，因此，城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下，地下工程需要穿越建筑物和線路、街道，地面保護(hù)成為施工技術(shù)中的首要問題。 b.復(fù)雜、惡劣環(huán)境下的開挖技術(shù)。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風(fēng)化破碎巖石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、巖溶、高應(yīng)力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建筑物密集等等，都是地下巖土工程施工中的難題。 c.大斷面隧道開挖、支護(hù)技術(shù)。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室等，其跨度尺寸達(dá) 10m以上。 d.開挖影響控制技術(shù)。隨著工程埋深的減小，開挖對地面的影響越來越大，在超淺埋條件下，開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護(hù)方法等眾多因素有關(guān)，是地下工程施工中最為復(fù)雜的問題。 2 國內(nèi)外深基坑支護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 國外 20 世紀(jì) 30 年代，太沙基和皮克等最先從事基坑工程的研究，20 世紀(jì) 60 年代在奧斯陸等地的基坑開挖中開始實(shí)施施工監(jiān)測，從 20 世紀(jì) 70 年代起，許多國家陸續(xù)制訂了指導(dǎo)基坑開挖與支護(hù)設(shè)計和施工的法規(guī)。除了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、凍結(jié)法及注漿法等開挖技術(shù)外又有了新進(jìn)展。 我國城市地下工程建設(shè)起步較晚，20 世紀(jì) 80 年代前，國內(nèi)為數(shù)不多的高層建筑的地下室多為一層，基坑深不過 4m，常采用放坡開挖就可以解決問題。20 世紀(jì) 80 年代初才開始出現(xiàn)大量的基坑工程。到20世紀(jì)80年代，隨著高層建筑的大量興建，開始出現(xiàn)兩層地下室，開挖深度一般在8m左右，少數(shù)超過10m。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，在我國改革開放和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長的形勢下，全國工程建設(shè)亦突飛猛進(jìn)，高層建筑迅猛發(fā)展，建筑高度越來越高，同時各地還興建了許多大型地下市政設(shè)施、地下商場、地鐵車站等，導(dǎo)致多層地下室逐漸增多，基坑開挖深度超過10m 的比比皆是，其埋置深度也就越來越深，對基坑工程的要求越來越高，隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設(shè)，特別是近年來的工程實(shí)踐，城市地下空間開挖技術(shù)得到了長足發(fā)展和提高。我國城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、凍結(jié)法及注漿法等，這些技術(shù)有的已達(dá)到國際先進(jìn)水平。促進(jìn)了建筑科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和施工技術(shù)、施工機(jī)械和建筑材料的更新與發(fā)展。為了保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)都必須滿足地下埋深嵌固的要求。隨之出現(xiàn)的問題也越來越多，這給建筑施工、特別是城市中心區(qū)的建筑施工帶來了很大的困難。 3 國外深基坑支護(hù)技術(shù)的新進(jìn)展 國外許多國家陸續(xù)制訂了指導(dǎo)基坑開挖與支護(hù)設(shè)計和施工的法規(guī)。除了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、凍結(jié)法及注漿法等開挖技術(shù)外新進(jìn)展有: 3.1 全過程機(jī)械化。從護(hù)坡、土方開挖、結(jié)構(gòu)施工，包括暗挖法施工的拱架安裝、噴射混凝土、泥漿配制和處理等工序的機(jī)械化，同時采用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控，從而保證了施工安全、快速施工和優(yōu)良的工程質(zhì)量。 3.2 盾構(gòu)法得到較大發(fā)展。近 30 年內(nèi)英、美、法、日等國大量采用盾構(gòu)施工技術(shù)，日本已生產(chǎn)盾構(gòu)近萬臺，用于地鐵、鐵路、公路，水工及管網(wǎng)施工，已出現(xiàn)雙聯(lián)、三聯(lián)、四聯(lián)盾構(gòu)，能完成三跨地鐵車站，開挖寬度達(dá)17m。日本正設(shè)想設(shè)計直徑 80m 的盾構(gòu)，在地下建造人造太陽和住宅區(qū)。 3.3 微型盾構(gòu)和非開挖技術(shù)已廣泛應(yīng)用。主要用于建造各種直徑的雨、污水、自來水管道和電纜管道。微型盾構(gòu)就是直徑 2m以下的盾構(gòu)。刀盤掘進(jìn)，遙控和衛(wèi)星定位控制方向和坡度，然后安裝管片。非開挖技術(shù)就是采用微型鉆機(jī)，通過切割輪成孔，退回鉆桿后安裝管線或電纜。 3.4 預(yù)砌塊法施工技術(shù)。拱圈是在土方開挖后采用拼裝機(jī)安裝，管片上留有注漿孔，襯砌拼裝完成后，由注漿孔向壁后注漿，堵塞空隙，增強(qiáng)圍巖與襯砌的共同作用。法國用此法施工的最大單拱跨度達(dá) 24.48m。 3.5 預(yù)切槽法施工技術(shù)。意、法等國制造了一種地層預(yù)切槽機(jī)，采用鏈條沿拱圈將地層切割出一條寬 15cm，長 45m 的槽縫，然后向槽縫內(nèi)噴射混凝土，并在其保護(hù)下開挖土方，做防水層及二次襯砌，形成隧道。 3.6 頂管大管棚法。修建地鐵車站時，在頂管內(nèi)灌混凝土，形成大管棚，再在其保護(hù)下進(jìn)行暗挖施工。 3.7 微氣壓暗挖法。就是在具有 1 個大氣壓以下的壓縮空氣環(huán)境下，按照“新奧法”原理進(jìn)行施工。優(yōu)點(diǎn)是可以排出地下水，保證工作面干燥;由于氣壓存在，可減少地面沉降;還可降低襯砌成本。 3.8 數(shù)字化掘進(jìn)，又稱計算機(jī)化掘進(jìn)，應(yīng)用于硬巖工程的開挖。在數(shù)字化掘進(jìn)時，鉆桿的推進(jìn)是程序化的，從一個洞到另一個洞也是自動的。掘進(jìn)機(jī)手可以同時管理 3 套鉆桿，其作用是監(jiān)督鉆桿的運(yùn)動，必要時予以調(diào)整?？孜弧⒖咨詈途蜻M(jìn)序列預(yù)先已在掘進(jìn)機(jī)的計算機(jī)軟件中安排，掘進(jìn)方向由激光束控制，實(shí)現(xiàn)了孔的嚴(yán)格定位，從而可以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工藝的最優(yōu)化以及曲線隧道的掘進(jìn)。數(shù)字化掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是:控制隧道掘進(jìn)的超挖;實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)方案的優(yōu)化;消除了工作面上的人工測量。四、 擬解決的關(guān)鍵問題 主要為解決地下智能停車庫基坑和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的基坑支護(hù)?；游挥谖挥谖挥谝呀ǔ筛吡稚鐓^(qū)東北角，基坑深約25m，基坑底位于全風(fēng)化花崗巖、散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。本基坑安全系數(shù)為一級。設(shè)計中待解決的關(guān)鍵問題是1） 支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇方案是否合理可行；2） 維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及穩(wěn)定性驗(yàn)算； 3） 節(jié)點(diǎn)設(shè)計是否合理以及驗(yàn)算是否符合要求；4） 基坑施工組織及監(jiān)控量測設(shè)計；5） 主體結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算。五、 研究思路和方法 首先通過對于地下智能停車庫的具體地理位置進(jìn)行研究，分析其工程地質(zhì)情況以及水文條件。之后觀察需要開挖基坑的區(qū)域，以及對基坑開挖的具體要求，與此同時對地下停車庫的主體基坑和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)。 然后初步擬定支護(hù)方案，對支護(hù)方案的可行性進(jìn)行初步的驗(yàn)算，之后查閱規(guī)范，對具體的支護(hù)結(jié)構(gòu)諸如：節(jié)點(diǎn)設(shè)計，支撐設(shè)計，地下連續(xù)墻及灌注樁設(shè)計等進(jìn)行設(shè)計以及驗(yàn)算，一邊設(shè)計，一邊按照規(guī)范經(jīng)行對支護(hù)方案的調(diào)整。 最后對整個設(shè)計方案經(jīng)行驗(yàn)算，符合要求后對其仔細(xì)檢查。六、 本課題的進(jìn)度安排序 號設(shè)計（論文）各階段名稱時間安排（教學(xué)周）1進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型并初步確定方案；收集規(guī)范等參考資料第12周2了解規(guī)范等參考資料、所用計算軟件，進(jìn)行初步計算第34周3熟悉計算軟件，掌握計算方法、計算路線第56周4進(jìn)行深入計算，并完善初步方案第78周5根據(jù)任務(wù)書要求完成手算項(xiàng)目，并開始施工圖繪制第910周5基本完成施工圖繪制，并按任務(wù)書要求整理計算書第1112周6完善施工圖，提交設(shè)計成果初稿，待指導(dǎo)老師批改后，及時改正成果存在問題，并進(jìn)行答辯準(zhǔn)備第1314周七、 參考文獻(xiàn)（一）、參考書籍1）張慶賀、朱合華主編. 地鐵與輕軌M.北京：人民交通出版社.2006；2）夏才初、潘國榮主編. 土木工程監(jiān)測技術(shù)M.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2001；3）劉國彬、王衛(wèi)東等主編. 基坑工程手冊M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社.2009。（二）、規(guī)范1）地鐵設(shè)計規(guī)范（GB50157-2003）；2）地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50299-1999 2003年版）；3）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001，2012年版）；4）建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）；5）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）；6）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）；7）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ50017-2003）；8）鐵路隧道設(shè)計規(guī)范（TB10003-2005）；9）鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范（GB50111-2006，2009年版）；10）鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范（TB10002.1-2005）；11）鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（TB10002.3-2005）；12）建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB50223-2008）；13）軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范（RFJ02-2009）；14）人民防空工程設(shè)計規(guī)范