济南地铁1号线趵突泉路地铁站基坑开挖支护设计开题报告.docx

济南地铁1号线趵突泉路地铁站基坑开挖支护设计开题报告

轨道交通学院

毕业设计（论文）开题报告

题目： 济南地铁1号线趵突泉路地铁站基坑开挖支护设计

专业 交通工程

班级

学号 1211541239

姓名 魏波

指导教师 徐辰诚

2016年2月29日

轨道交通学院毕业设计（论文）开题报告

本课题的目的和意义、国内外研究现状、水平和发展趋势

课题的目的和意义

研究目的：

通过了解济南地铁趵突泉路站的工程概况、水文地质和周围环境，然后结合对现有基坑开挖支护工法和车站实际情况的比较选择出适合本车站的开挖支护方案。接着通过土压力的计算、结构内力的计算，配筋、验算、支撑设计、变形估算等对基坑的开挖支护做理论上的数据分析，最后通过施工组织说明各个工序施工的工法和应注意的问题。

研究意义：

随着经济的快速发展，城市综合规模的快速扩大，中国城市化进程的加快，城市人口的增加给城市交通带来巨大的压力，轨道交通也更加突显出其巨大的作用。有句话叫做“十九世纪修大桥，二十世纪建高楼，二十一世纪开发地下交通资源”。

近30年来，中国城市轨道交通正逐渐进入稳步、有序和快速发展阶段，尤其是近10年来，在国家政策的正确引导和相关城市对规划建设轨道交通的积极努力之下，其发展速度、规模和现代化水平，都展现了其后军突起之势。

地铁车站的大量建设伴随着对基坑工程的不懈研究。为了保障在基坑施工的安全，周围环境不受破坏，就需要采取支护结构对基坑进行支护。基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大风险。基坑工程的区域性很强，不同的水文地质及工程地质条件下的基坑工程的差异较大。基坑工程的环境复杂性很明显，基坑开挖不仅要保证基坑本身的安全稳定，而且要有效的控制基坑周边地层的变形及对周围环境的保护。

深基坑工程是与众多因素相关的综合技术，是一个系统的工程问题，必须具有结构力学、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多种学科知识，同时具有丰富的施工经验，并结合拟建场地的土质和周围环境情况，才能制定出因地制宜的支护结构方案和实施办法。它与场地工程勘察、支护结构设计、施工开挖、基坑稳定、降水、施工管理、现场监测、相邻场地施工相互影响等密切相关。基坑设计与施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多相关的复杂问题，是理论上尚待完善、成熟和发展的综合技术学科。如何根据场地工程性质、水文地质、环境条件制定合理的设计方案；如何在保证稳定性的前提条件下，设计最经济的方案，也是基坑比较重要的问题。因此在基坑工程设计中，需要严谨、周密的分析与计算。

支护方案的选择与比较

（1）基坑支护的类型及其特点和适用范围（深层搅拌水泥土围护墙、土钉墙、排桩支护、槽钢钢板桩、钻孔灌注桩、SMW工法、地下连续墙）

（2）方法的比较及确定

土压力计算

（1）地面荷载的确定（2）土压力计算（3）土层力学参数平均值

结构内力计算

（1）计算理论的确定（2）结构内力计算（3）地下连续墙的配筋计算

基坑稳定性分析

（1）基坑的整体稳定性验算（2）基坑的抗隆起稳定性验算（3）基坑抗渗流稳定性验算

支撑设计

（1）围檩设计（2）支撑设计

基坑变形估算及控制

（1）简介（2）基坑的变形估算

结论

本课题的重点

基坑开挖深度下的土压力

结构内力计算

本课题的难点

基坑开挖深度下的土压力计算，需要运用土力学、结构力学和材料力学的理论和公式，而力学知识是个薄弱环节，考虑的因素较多。

结构内力计算中需运用等值梁法分析,还需计算支护结构、连续梁各支点的弯矩、剪力，画出简图。

解决问题的方法、手段、措施等

拟采取的方法和技术

首先计算土压力，通过查阅资料得到土压力的计算方法：按朗肯土压力计算主动与被动土压力强度，计算公式如下：

式中

、----朗肯主动与被动他压力强度，kPa；

----地面均匀荷载，kPa；

----第i层土的重度，；

----第i层土的厚度，m；

----朗肯主动与被动土压力系数；

式中----计算点土的抗剪强度指标

土压力系数：

主动土压力系数：

被动土压力系数：

其次，选择合适的方法进行结构内力计算，计算方法很多，有等值梁法、二分之一分担法、逐层开挖支撑支承力不变法、弹性地基梁法（m法）、有限元计算法等。本设计在结构内力计算时可采用分段等值梁法，计算挡土结构的弯矩和支撑力，并计算桩墙的入土深度。多道支撑等值梁法，当基