基坑工程开题报告

建议填写以下内容：1.简述课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题。2.重点介绍完成任务的可能思路和方案；3.需要的主要仪器和设备等；4.主要参考文献。

1、课题的作用和意义，及研究现状

1.1 作用和意义

基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课

题，放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。工程建设突飞猛进，高层建筑如雨后春笋睃迅速发展，促进了建靳斟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。建筑高度越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求越来越高。深基坑支护的设计、施工、监测技术是近年来经常遇到的技术难题。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。尤其是在闹市区，场地十分狭窄，无法放坡。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法，为了降低工程成本，减少土方工程量和对周边建筑的影响，绝大多数高层建筑都采用垂直开挖。这样给挡土支护技术带来了性的发展，采用大直径灌注桩加土层锚杆的挡土支护技术以及土钉支护技术在深基坑开挖工程中广泛应用，且经济效果和社会效果十分可观。

1.2 研究现状及发展

    基坑支护是地下工程施工中的一个古老的传统课题，又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度与稳定问题，还涉及土与支护结构的共同作用。对这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、分析技术、测试仪器以及施工机械、施工技术的进步而逐步完善的。

最早提出的分析方法是预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法，随后提出了基坑底板隆起的分析方法，对基坑底板的隆起进行安全分析，并开始尝试在基坑的开挖中使用仪器对基坑的变形情况进行监测。进入20 世纪80 年代，我国逐渐在广州、上海等大型城市涉入深基坑设计与施工领域，并在广州地区的第一个深基坑支护工程率先使用了信息化施工方法。

随着城市旧城改造工程的推进，对基坑支护技术提出了更高的要求，为了准确估计由于开挖引起的土体和支护系统的变形，除了应用有限元等现代分析工具，还要通过室内试验和原位测试技术得出正确的土体参数。与分析、计算方法的进步相对应的是基坑支护技术的日益完善。支护系统主要有传统的排桩、双排桩、组合式排桩、地下连续墙等支护形式，并可加上内支撑或锚杆作用使其具有更大的适用性。另外，还可使用水泥搅拌桩、高压旋喷桩、土体注浆、插筋补强等方法加固边坡软弱土体，减少土体侧向变形，增强边坡整体稳定性。

深基坑技术的发展趋势

 1)基坑向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此，从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。

2)土钉支护方案的大量实施，使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要，湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土。

3)目前，在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工挖土为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械，以提高工效，加快施工进度，减少时间效应的影响。

4)为了减少基坑变形，通过施加预应力的方法控制变形将逐步被推广，另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固，也将成为控制变形的有效手段被推广。

5)为减小基坑工程带来的环境效应(如因降水引起的地面附加沉降)，或出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。

6)在软土地区，为避免基坑底部隆起，造成支护结构水平位移加大和邻近建(构)筑物下沉，可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固，即提高支护结构被动区土体的强度的方法。

1.3 尚待解决的问题分析

    1）边坡施工达不到设计、规范要求，常存在超挖和欠挖现象，一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护、初喷工序。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，挖机操作手的操作水平等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则，而人工修坡时不可能深度挖掘，只能就机挖表面作平顺修整，在没有严格检查验收就开始初喷，故出现超挖和欠挖现象。

2）土层开挖和边坡支护不协调常出现支护施工滞后于土方施工现象，不得已采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。有内撑基坑每级开挖后安装支撑前的无支撑暴露时间长短和基坑坑底在浇筑地下室底板前的暴露时间都将使基坑围护墙侧向变形和墙后地表沉降变大。一般来说，土方开挖技术含量相对较低，工序简单，组织管理容易。而挡土支护的技术含量高，工序较多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中，大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支护工作，而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，拖工期，开挖顺序较乱，特别是雨期施工，甚至不顾挡土方支护施工所需工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法完成支护工作，以致使支护施工滞后于土方施工。因支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射砼等工作，而不得不用土方回填或搭设架子设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证进度，也难于保证工程质量甚至发生安全事故，留下质量隐患。

3）喷射混凝土强度达不到设计要求目前建筑工程基坑支护喷射砼常用的是干喷法喷射砼设备，其主要特点是设备简单、体积小，输送距离长，速凝剂可在进入喷射机前加入，操作方便，可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单方便，但因原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素，往往造成喷后砼的厚度不够、砼强度达不到设计要求。

4）成孔注浆不到位，土钉或锚杆力学性能无法满足规范要求深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径为100~150mm 的钻杆成孔，孔深少则五、六米，深则十几米，甚至二十多米，钻孔所穿过的土层质量也各不相同。钻孔如果不认真研究土体情况，往往造成出渣不尽，残渣沉积而影响注浆，有的甚至成孔困难、孔洞坍塌，无法插筋和注浆。再者注浆时配料随意性大、注浆管不插到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、充盈度不够，而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求，影响工程质量，甚至要做再次处理。

5）边坡顶面未按要求处理在城市区，特别是旧城改造和闹市区，地面下l~2m 往往因杂填土或管线纵横等而不利于支护，设计时第一排土钉或锚杆距地面均较远，故开挖第一层后应将钢筋网挂好后将其上口于基坑边水平面l~2m 内固定，且及时将土层表面硬化，做好排水设施，防止雨水冲刷、渗入边坡而增加土体的主动土压力，给边坡稳定带来不利影响。很多施工单位只盲目地抢进度，不注重表面硬化和排水处理，以致雨水渗入边坡土体而使土体产生过大的位移，而不得不做加固处理。

6）忽视跟踪监测跟踪监测是随时掌握基坑支护变化的重要手段，是确保工程正常使用和发现问题及解决问题的重要基础。但是许多施工单位在施工中没有完善的跟踪监测手段和制度，有的即使有，也形同虚设，没有发挥他应有的作用，没有及时地监测到基坑支护变形的第一手资料，等到发现基坑变形时已是无法挽救了。

2、完成任务的思路和方案

  广州市区地处珠江三角洲区域，位于珠江口东侧。广州河北岸。广州地区工程地质、水文地质条件较为复杂，土层和成因类型多。由于基坑周围环境条件的不同及工程地质条件、水文地质条件的差异，广州地区基坑支护形式存在多样化的局面，深基坑支护主要方法有排桩加锚杆和土钉墙(包括复合型土钉墙)两种，其次的基坑支护方法还有地下连续墙结合正作法、全逆作法、半逆作法、层搅拌桩水泥土墙支护、钢板桩支护等;就其主要的支护方法来说，还有这样的时间特点，即1996年以前广州地区基坑支护以桩锚结构为主。随着土钉墙技术的发展及基坑规范的出台，1996年以后，广州地区的基坑支护基本以土钉墙(包括复合型土钉墙)为主，土钉墙支护的基坑几乎占基坑总量的70%以上，发展迅速。

    本设计题目为珠江新城E2区商住楼的地下开挖的基坑支护，建筑场地为于广州市天河区黄埔大道南侧，地貌单元为冲击平原，场地原味耕地，大部分以填平，相当高差为1.25m，地层自上而下由第四系杂填土层，第四系根植土层，第四系冲击层，第四系残积层，白垩纪沉积层组成。

根据相应的工程概况和场地地质条件及参数取值，采用支护形式为桩锚式支护结构，用人工挖孔桩作为护坡桩，直径1.2-1.6m，间距2m左右，设置1-4排预应力锚杆做背拉处理，施工时施加初始预应力，以护坡桩的位移，根据计算和结构安全经济需要确定具体值。

3.需要的主要仪器和设备

    计算机、图板、丁字尺、理正软件、AUTO CAD等

4.主要参考文献

[1] 夏胜先 王云飞 夏树威．深基坑支护技术现状及展望[J]．山西建筑，2008,34(26):115-116

[2] 邵开胜 王广超 陈玉茹．深基坑工程存在的主要问题及对策[J]．煤炭科技，2010，3:13-15

[3] 黄健伟．浅论深基坑支护技术的现状和发展 科技风

[4] 曾玉宝．深基坑支护存在的问题分析 管理观察

[5] 杨志银．广州地区深基坑支护技术[A] 第二届全国基坑工程学术讨论会论文集[C]

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