1、畢 業 設 計（論 文）開 題 報 告1. 結合畢業設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述：文 獻 綜 述1.1 基坑主要支擋方法、技術類型基坑工程中采用的圍護墻、支撐（或土層錨桿）、圍檁、防滲帷幕等結構體系總稱為支護結構1。支護結構的傳統方法是鋼板樁加支撐系統或鋼板樁錨拉系統，其優點是材料可以回收，但拔出板樁時會引起土體的變形。目前經常采用的主要基坑支擋類型有：（1）深層攪拌水泥土擋墻2（以下簡稱攪拌樁）：將土和水泥強制攪和成水泥土樁，結硬后成為具有一定強度的整體壁狀擋墻，一般用于開挖深度不超過7m的基坑，適合于軟土地區，環境保護要求不高，施工低噪聲、低

2、振動，結構止水性較好，造價經濟，但圍護較寬，一般取基坑開挖深度的0.70.8倍。國內外試驗研究和工程實踐表明，攪拌樁適宜于加固淤泥、淤泥質土和含水量較高而地基承載力小于120kPa的粘土、粉質粘土、粉土等軟土地基。當土中含高齡石、蒙脫石等礦物時，加固效果較好，土中含伊利石、氯化物等礦物時，加固效果較差，土的原始抗剪強度小于2030kPa時，加固效果也較差。攪拌樁用于泥炭土或土中有機質含量較高，酸堿度較低（<7）及地下水有侵蝕性時，宜通過試驗確定其適用性。當地表雜填土層為厚度大于100mm的石塊時，一般不宜使用攪拌樁。攪拌樁的平面布置可視地質條件和基坑圍護要求，結合施工設備條件，分別選用樁

3、式、塊式、壁式、格柵式或拱式，它在深度方向可采取長短結合形式。（2）鋼板樁3：用槽鋼正反扣搭接而組成，或用U型、H型和Z型截面的鎖口鋼板樁。用打入法打入土中，相互連接形成鋼板樁墻，既用于擋土又用于擋水，用于開挖深度310m的基坑。鋼板樁具有較高的可靠性和耐久性，在完成支擋任務后，可以回收重復利用；于多道鋼支撐結合，可適合軟土地區的較深基坑，施工方便，工期短。但鋼板樁剛度比排樁和地下連續墻小，開挖后繞度變形較大，打拔樁振動噪聲大，容易引起土體移動，導致周圍地基較大沉陷。 鋼板樁支護結構，有永久性結構和臨時性結構兩類。永久性結構在海港碼頭中應用較多，如：碼頭岸墻，護墻等；臨時性結構多用于高層建筑的

4、深基礎。（3）鉆孔灌注樁擋墻4：直徑6001000mm，樁長1530m，組成排樁式擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈粱，用于開挖深度為6m13m的基坑。具有噪聲和振動小，剛度大，就地澆制施工，對周圍環境影響小等優點。適合軟弱地層使用，接頭防水性差，要根據地質條件從注漿、攪拌樁等方法中選用適當方法解決防水問題，整體剛度較差，不適合兼作主體結構。樁身質量取決于施工工藝及施工技術水平，施工時需作排污處理。（4）地下連續墻5：在地下成槽后，澆筑混凝土，建造具有較高強度的鋼筋混凝土擋墻，用于開挖深度達10m以上的基坑或施工條件較困難的情況。具有施工噪聲低，振動小，就地澆制、墻接頭止水效果較好，整體剛度大，對周圍

5、環境影響小等優點。適合于軟弱土層和建筑設施密集城市市區的深基坑，高質量的剛性接頭的地下連續墻可作永久性結構，并可采用逆筑法施工。地下連續墻按成樁（成槽）形式的不同，劃分為樁排式連續墻和壁式連續墻兩大類，前一類主要用各種類型的樁，相互連接或搭接以及交錯的單樁連鎖組成的直線、圓弧、圓形等形式的排樁組合，具有一定的入土深度，墻頂用壓頂粱連在一起，形成地下連續墻的墻體。壁式地下連續墻具有多種功能，有著廣泛的應用前景。最主要用于深基坑工程的圍護，特別適合于軟土地區深基坑的開挖。（5）SMW工法6（勁性水泥土攪拌樁）：勁性水泥土攪拌樁以及水泥土攪拌樁法為基礎，凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可以使用勁性樁

6、。特別是適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層，對于含砂卵石的地層要經過適當處理后方可采用。勁性樁適宜的基坑深度與施工機械有關，國內目前一般以基坑開挖深度610m，國外尤其是日本由于施工鉆孔機械先進，基坑深度達到20m以上時也采用SMW工法，勁性樁法可取得較好的環境和經濟效果。勁性樁是在水泥土攪拌樁中插入受拉材料構成的，常插入H型鋼。（6）土錨7：用拉桿錨固支護基坑的開挖或用作抗拔樁抵抗浮托力等的應用已日益普遍。拉錨最大的優點是在基坑內部施工時，開挖土方與支撐互不干擾，尤其是在不規則的復雜施工場所，以錨桿代替擋土橫撐，便于施工。這是人們樂于大量使用的主要原因。隨著對錨固法的不斷改進和使用可靠性的監

7、測手段，使拉錨支護的范圍更加廣泛。拉錨是將一種新型受拉桿件的一端（錨固段）固定在開挖基坑的穩定地層中，另一端與工程構筑物相聯結（鋼板樁、挖孔樁、灌注樁以及地下連續墻等），用以承受由于土壓力等施加于構筑物的推力，從而利用地層的錨固力以維持構筑物（或土層）的穩定。錨桿支護體系由擋土構筑物，腰粱及托架、錨桿三個部分所組成，以保證施工期間邊坡的穩定與安全。（7）土釘墻：土釘墻支護是通過沿土釘通長與周圍土體接觸形成復合體。在土體發生變形的條件下，通過土釘與土體的接觸界面上的粘結力或摩擦力，使土釘被動受拉，通過受拉工作面給土體約束加固，提高整體穩定性和承載能力，增強土體變形的延性8。土釘墻適用于地下水位以

8、上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等。對于淤泥質土、飽和軟土，應采用復合型土釘墻支護9。1.2 基坑主要支撐方法、技術類型深基坑的支護體系由兩部分組成，一是圍護壁，二是基坑內的支撐系統。為施工需要而構筑的深基坑各類支撐系統，既要輕巧又需有足夠的強度、剛度和穩定性，以保證施工的安全、經濟和方便，因此支撐結構的設計是目前施工方案設計的一項十分重要的內容10。在深基坑的支護結構中，常用的支撐系統按其材料分可以有鋼管支撐、型鋼支撐，鋼筋混凝土支撐，鋼和鋼筋混凝土組合支撐等種類；按其受力形式分可以有單跨壓桿式支撐，多跨壓桿式支撐，雙向多跨壓桿支撐，水平桁架相結合的支撐，斜撐等類型1

9、1。這些支撐系統在實踐中有各自的特點和不足之處，以其材料種類分析，鋼支撐便于安裝和拆除，材料消耗量小，可以施加預緊力以合理控制基坑變形，鋼支撐架設速度較快，有利于縮短工期。但是鋼支撐系統的整體剛度較弱，由于要在兩個方向上施加預緊力，所以縱橫桿之間的聯結始終處于鉸接狀態11。鋼筋混凝土支撐結構的整體剛度好，變形小，安全可靠，施工制作時間長于鋼支撐，但拆除工作比較繁重，材料回收利用率低，鋼筋混凝土支撐因其現場澆筑的可行性和高可靠度而在目前國內被廣泛的使用12。1.3 基坑主要止（降）水方法、技術類型工程降水是基坑工程的一個難點。由于土質和地下水位的條件不同，基坑開挖的施工方法大不相同。在地下水位以

10、下開挖基坑時，采用降水的作用13是：（1）截住基坑邊坡面及基底的滲水；（2）增加邊坡的穩定性，并防止基坑從邊坡或基底的土粒流失；（3）減少板樁和支撐的壓力，減少隧道內的空氣壓力；（4）改善基坑和填土的砂土特性；（5）防止基底的隆起和破壞。一個場地的地質條件和土質條件，將決定降水或排水的形式。在選擇和設計基坑降水前，必須由甲方提供工程地質勘察資料，建筑物平面圖和立面圖，建筑物場地附近房屋平面圖等，對于重大工程，設計人員除掌握相應資料外，必須在設計前到工程現場親自了解，最好能目測各土層的土樣，對將來降水工程的布置及其與鄰近建筑物的影響14。降低地下水位的常用方法可分為明溝降水和井點降水兩類。明溝降

11、水由于其制約條件較多，尚不能得到廣泛的應用，而井點降水的適用條件較廣，并經過二十多年來的應用、發展和改進，已形成了多種井點降水的方法。目前常用的井點降水方法有：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井點，輻射井點等。這些有效的降水方法現已被廣泛用于各種降水工程中，但由于降低地下水位以后，可能帶來一些不良影響，如地面沉降，鄰近已有建筑物或構筑物的安全穩定及殘留滯水的處理等15。明溝降水是在基坑內設置排水明溝或滲渠和集水井，使進入基坑內的地下水沿排水溝渠流入井中，然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。明溝降水一般適用于土層較密實，坑壁較穩定，基坑較淺，降水深度不大，坑底不會產生流砂和管涌等的降水工程15。

12、在地下水位以下施工基坑工程時，通常采用井點（垂直和水平井點）降水法來降低地下水位。垂直井點常沿基坑四周外圍布設，水平井點則可穿越基坑四周和底部，井點深度大于要求的降水深度，通過井點抽水或引滲來降低地下水位，實現基坑外的暗降，保證基坑工程的施工。經井點降水后，能有效地截住地下滲流，降低地下水位，克服基坑的流砂和管涌現象，防止邊坡和基坑底面的破壞；減少側土壓力，增加挖掘邊坡的穩定性，有利于邊坡的支護和施工；防止基底隆起和破壞，加速地基土的固結作用；有利于提高工程質量，加快施工進度及保證施工安全16。 在城市中由于深基坑降水，總會引起地面產生一定的沉降，影響鄰近建筑物和管線。最好的辦法是采用止水帷幕

13、，將坑外地下水位保持原狀，僅在坑內降水。目前，采用鉆孔壓漿成樁法、地下連續墻、板樁、深層攪拌樁墻等止水結構形式，效果均較好。其入土深度，取決于土層的透水性，要防止出現管涌、流砂等問題15。參考文獻1高層建筑地下結構與基坑支護，黃熙齡主編，北京：宇航出版社，2002；2高層建筑基礎工程施工，趙志縉，北京：中國建筑工業出版社，1994；3基坑工程手冊，侯學淵，劉建航，北京：中國建筑工業出版社，1997；4深基坑支護工程實例集，黃強等主編，北京：中國建筑工業出版社，2001；5建筑基坑支護技術規程（JGJ20-99），1999；6深基坑工程，陳忠漢，黃書秩，程麗萍編著，北京：機械工業出版社，2002

14、；7深基坑支護工程設計技術，黃強編著，北京：中國建筑工業出版社，1995 ；8土釘支護在深基坑工程中的應用，陳肇元等編著，北京：中國建筑工業出版社，1997；9軟土地區工程地質勘察規范（JGJ83-91），1991；10深基坑施工實例，秦惠民，葉政青主編，北京：中國建筑工業出版社，1992；11深基坑支護設計與施工，余志成等編著，北京：中國建筑工業出版社，1992；12地下結構工程，龔維明等編著，南京：東南大學出版社，2004；13建筑基坑工程技術規范（YB9258-97），1997；14基礎工程的降水，司徒廣等編著，北京：中國建筑工業出版社，1993；15工程水文地質學，白玉蘭主編，北京：中

15、國水利水電出版社，2002；16高層建筑深基坑圍護工程實踐與分析，趙錫宏等，上海：同濟大學出版社，1996畢 業 設 計（論 文）開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：2.1 南大微結構國家實驗室工程概況擬建南京大學微結構國家實驗室，地面以上6層，地下2層，總建筑面積69533m2，其中地上建筑面積為54330 m2，地下建筑面積為15203m2，最大柱間距為8m×9m, 建筑±0.00相當于絕對標高17.25m，整平后地面標高為17.00m，其它標高均以此為準，地下室負二層底板頂標高為-7.75m，基坑開挖深度為8.50m,框架結構。2.2 南

16、大微結構國家實驗室工程地質特征2.2.1 地形地貌擬建場區地貌單元為階地，地形較平坦，場地西側和北側有坳溝、暗塘分布。2.2.2 地基土構成及物理力學性質本次勘察、原位測試結合室內土工試驗綜合分析，在鉆孔深度控制范圍內，依據其工程地質性質自上而下分為： -1層雜填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎磚、建筑垃圾組成，硬質含量30-60%,填齡大于5年，層厚0.3m2.6m，整個場區均有分布。 -2層素填土：灰黃灰色，粉質粘土為主，可塑軟塑，混少量碎磚粒，爐渣，填齡大于10年，層厚0.5m6.0m，該層土質分布不均勻，除J16，J17，J18，J19，J20，J22，J24，J34，J35孔外，整個場

17、區均有分布，其層頂標高介于11.95m16.65m。 -3層淤泥質填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。層厚0.2m3.9m，僅在J13,J16，J17，J18，J19，J20，J23，J24，J27,J30,J31,J34,J35,J36孔見有分布，其層頂標高介于10.14m15.32m。 -1層粉質粘土：灰黃灰色，可塑軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，層厚0.9m6.7m，除J11,J13,J14等十二個孔外，整個場區均有分布，其層頂標高介于10.75m14.86m。 -2層淤泥質粉質粘土淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光澤，無搖震反應，干強度低，韌性低，層厚1.6m7.

18、3m，J1,J2，J3，J4，J5,J7，J8，J12，J17，J17,J18,J22,J26,J29,J33,J37孔見有分布，其層頂標高介于7.65m10.58m。 -3層粉質粘土：灰色，軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，層厚0.6m7.9m，僅在J1,J2，J3，J4，J5，J7，J12，J26孔見有分布，其層頂標高介于4.15m6.73m。 -1層粉質粘土：黃褐色，可塑硬塑，含少量鐵錳結核，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，層厚1.5m5.9m，僅在J10,J11，J12，J13，J14，J15，J25，J31，J32,J37孔見有分布，其層頂標高介于6.32

19、m15.45m。 -2層粉質粘土：黃褐色，可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等層厚0.8m12.3m，除J6,J7孔外，整個場區均有分布，其層頂標高介于-3.27m14.81m。 -3層粉質粘土：黃褐色，可塑硬塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，含鐵錳結核及灰色高嶺土團塊，層厚2.8m13.0m，除J12,J27孔外，整個場區均有分布，其層頂標高介于-5.47m8.81m。-1層粉質粘土混卵礫石：黃褐色，由硬塑粉質粘土，稍密卵礫石及中粗砂組成，卵礫石為渾圓次圓狀，主要成分為石英巖，粒徑450mm，含量約30%，層厚0.4m2.3m，僅在J1,J2，J4，J5，

20、J9，J10，J11，J13，J21,J23孔見有分布，其層頂標高介于-9.81m-0.23m。 -2層殘積土：棕褐及紫紅色，呈硬塑粘性土狀。層厚0.4m2.4m，除J1,J2,J5,J9，J18,J23,J26,J28,J33,J35,J36孔外，整個場區均有分布，其層頂標高介于-8.93m4.95m。 -1層強風化泥巖泥質粉砂巖：磚紅色，上部呈硬塑粘性土狀，下部碎塊狀，節理發育，層厚0.4m4.6m，除J23孔外，整個場區均有分布，其層頂標高介于-10.37m4.71m。 -2層中風化泥巖泥質粉砂巖：磚紅色，層狀結構，塊狀構造，泥質膠結，屬極軟巖，層厚0.5m8.1m，整個場區均有分布,其

21、層頂標高介于-11.7m3.21m。-2a層強風化泥巖泥質粉砂巖：磚紅色，上部呈硬塑粘性土狀，下部碎塊狀，節理發育，呈透鏡體狀，僅分布在J8，J25孔，層厚分別為1m和3m，其層頂標高分別為-10.81m，-4.90m。2.3 南大微結構國家實驗室水文地質條件在勘察深度范圍內場區內有一層地下水，屬孔隙潛水類型，主要賦存于-1 和-2兩層填土中。地下水主要補給來源為大氣降水垂直入滲，其水位隨季節、氣候而變化，水位年變化幅度在1.00 m左右。本次勘察期間測得其穩定水位埋深0.70m1.65 m之間。該場地地下水位較淺，根據室內試驗可知：場區內除西側（坳溝處）滲透性稍好外，其他區域滲透性均較差，故

22、只需在局部（坳溝處）止水。場地及附近無污染源，地下水清澈透明、無異味，由巖土工程勘察規范（GB50021-2001），按12.2.1條：受環境影響時，按類環境，孔隙潛水對混凝土結構無腐蝕性；按12.2.2條：按地層滲透性影響時，按B條件，結合12.2.3條，可知孔隙潛水對混凝土結構無腐蝕性；按12.2.4條：按長期浸水條件，孔隙潛水對混凝土結構無腐蝕性；按12.2.5條：孔隙潛水對混凝土結構無腐蝕性。2.4 本工程擬采用的基坑支護方案、計算理論和方法2.4.1擬采用的基坑支護方案及選型依據鑒于基坑深8.5m，由于地下連續墻價格昂貴，十分不經濟，故舍棄；由于水位高，周圍緊鄰道路、建筑物，則不用土