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    基坑支护设计国内外现状

    资料分类:土木工程毕业设计 - 毕业设计开题报告 | 发布形式:资料共享 | 更新时间:2019-06-20 显示全部楼层

      国内外现状
      我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下,全国工程建设亦突飞猛进,高层建筑迅猛发展,建筑高度越来越高,同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等,导致多层地下室逐渐增多,基坑开挖深度超过10m的比比皆是,其埋置深度也就越来越深,对基坑工程的要求越来越高,随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设,特别是近年来的工程实践,城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,这些技术有的已达到国际先进水平。促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。随之出现的问题也越来越多,这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。
      地下工程包括市政管线工程 ,地下仓储工程 ,地下商场,地下车库,城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高密度化 ,生活水准的高标准化 ,各种供给设施(如电信、 电气、 煤气、 上下水等)的需求量将会急剧增加 ,需要改造和增设的供管线愈来愈多 ,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟(城市地下公用事业综合隧道) ,1994年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。城市地下空间开发利用 ,目前较广泛的有高层建筑物地下室 ,平战结合的人防工程 ,如上海人民广场地下商场 ,哈尔滨、 长春地下商业街等。利用地下工程恒温恒湿 ,受地面干扰小,防灾抗灾能力强等的特点 ,我国修建了许多地下储库 ,如地下粮库、 油库、金库等。随着我国经济和科技的发展 ,地下工程的应用领域和应用深度将不断拓展。
      国外城市地下空间开发利用起步早,大规模的开发大约经历了150多年的发展历程,经验比较成熟。国外地下空间的开发开始于建设地铁,比如说英国伦敦1863年就建成了世界上第一条地铁,开创了城市地下铁道建设的先河,美国纽约1865年建设是第一条地铁,法国的巴黎1900年建设了第一条地铁,德国的柏林1902年建设了第一条地铁,西班牙的马德里1919年建设了第一条地铁,日本的东京1927年建设了第一条地铁,目前世界上已经修建地铁投资运营的国家和地区有40多个,城市有一百多个。
      国外地下空间的开发开始于第二次世界大战,第二次世界大战战前加强地下工势建设,牵引了地下空间的开发。第二次世界大战中战略轰炸已经成为战争的主要样式,巨大的平民伤亡和财产损失,使各交战国充分认识加强民防工程建设,修建地下防护设施的重要地位和作用,在遭受敌空袭时,民防和地下防护设施建设相对较好的英国平均每受弹一吨伤亡1人,在过去的战争中,军队的伤亡人数和平民的伤亡人数是20:1,而现代战争军人的伤亡人数和平民的伤亡人数是1:20,所以在战后欧洲各国在十分重视在民用建筑下面修建防空地下室,并以法律形势加以规定,瑞士作为一个中立国家,接近300年没有战争,但是瑞士所有的建筑物都修建了地下防护工程,它的地下空间的开发主要是战时的防护和防灾。 注重立体开发,充分利用地下空间的多功能性,建设四通五达的地下城,从地铁交通工程、大型建筑物向地下自然的延伸发展,到复合型地下综合体,再到地下城,形成了地下交通、地下商业、地下疏散干道、地下共同管沟建设的有机融合。同时,公共建筑也向地下发展,如公共图书馆、会议中心、展览中心、体育馆、音乐厅、大型的科研实验室等文化体育设施。国外的地下建筑的内部空间环境质量、应急系统和运营管理都达到了较高的水平。例如:美国基本上是实行道路交通的地下化,比如波士顿中央大道就是经历了城市由高架道路转入地下的过程,验证了城市道路及高架道路走进地下化的发展趋势,美国的地铁建设在世界上运营最长,纽约有443公里,车站达504个,每天有510多万人在地铁里面运行,每年将近20亿人次,真正的市中心曼哈顿地区常住人口只有10万,但白天进入该地区是300万,多数是乘坐地铁的人员。法国也是城市地下空间开发较早国家,一是对废弃的矿井进行再开发利用,改变为城市的下水道和防空设施,巴黎市早在18世纪末就开发利用了几个世纪之前的废弃矿井,于1890年成功用于巴黎世博会中国馆和印度馆的设计,取得成功。二是大力建设地下车库。三是用于保护历史文化景观,比如卢浮宫改造,地上已经没有空间利用,就在地下扩建,成功对古典建筑进行了现代化改造。
      钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m 的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小槽钢钢板桩这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~8m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
      基坑工程的发展往往是一种新的围护型式的出现带动新的分析方法的产生,并遵循实践、认识、再实践、再认识的规律,而走向成熟。早期的开挖常采用放坡的形式,后来随着开挖深度的增加,放坡面空间受到限制,产生了围护开挖。迄今为止,围护型式已经发展至数十种。从基坑围护机理来讲,基坑围护方法的发展最早有放坡开挖,然后有悬臂围护、内撑(或拉锚)围护、组合型围护等。放坡开挖需要有较大的工作面,且开挖土方量较大。一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形,此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。
      对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%H,H为基坑开挖深度。对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝。因此一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉。
      围护结构最早用木桩,现在常用钢筋混凝土桩、地下连续墙、钢板桩以及通过地基处理方法采用水泥土挡墙、土钉墙等。钢筋混凝土桩设置方法有钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩和预制桩等。

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    毕业设计开题报告

    编号 52S80508529

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