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科毕业文（设计）开题报告
毕业文（设计）题目 蜀国际金融中心深基坑支护结构设计
选题类型 应型 课题源 选项目
学 院 土木工程 专 业 土木工程
导 师 肖维民 职 称 副教授
姓 名 肖前丰 年 级 2016 级 学 号 201609916
1 立题
11 立题背景
改革开放土木工程建设蓬勃发展城市化程迅猛铁工程城市空间利
进展快基坑工程技术发展带机遇空间浅深
简单复杂发展快[1]特年着城市化空间利断发展高层超高层
建筑日益增铁车站铁路客站停车场商场通道桥梁基础等类
型工程断涌现推动基坑工程理技术水快速发停车场室
道路商场铁站防工程等量结构建筑逐渐兴起促进深基坑
工程快速发展
深基坑施工超高层建筑型施工重性言喻深基坑支护技术
深基坑施工安全作业赖生存目前国深基坑支护技术普遍采：排桩支护
钢板桩支护喷锚网支护复合土钉墙土钉墙连续墙逆作法半逆作法施工
深层搅拌水泥桩环形支护结构等
12 工程概况
该项目面积 565055m2拟建三层停车场底层标高12000m工程安全
等级二级基坑北距轩辕道中心线 30m南距晓雾街中心线 18m西距嵩南路中心线
32m东距晴澜街中心线 17m场东侧隔晴澜街金山公园南侧隔江北城西街江雅
廊区西侧隔嵩南路建国际宾馆基坑面图见图 1拟建工程场建构
筑物距离基坑边界情况见表 1
基坑呈 L 形开挖深度 12m基坑周长 2905m线较少基坑周围三方
道路选择基坑支护方案应避免道路发生沉降拟建场形坦貌单
场断裂滑坡塌陷等影响工程稳定良质作场稳定性 2

图 1 基坑面图
表 1 周边建构筑物情况吧
工程区域 建构筑物基础情况 距离
（m）
基坑北侧 规划区 约 36m
基坑南侧 江雅廊区设层室桩基采 32PHC 桩 约 31m
基坑东侧 金山公园 约 20m
基坑西侧 建国家宾馆设层室采筏形基础 约 35m
13 场工程质条件
131 区域质构造特征
区域质资料拟建蜀国际金融中心项目场区域质构造位置处
成坳陷盆西距北东走龙门山褶皱带约 60km东距走相龙泉山褶皱带约
20 km成坳陷呈北东 35°方展布受喜山期运动力质作龙门山龙泉山构造
带相升坳陷盆相降岷江水系长期搬运沉积作坳陷盆堆积
厚度等第四系洪积层整合白垩系层形成代景观积原
受东西两侧构造带影响成原伏基岩形成蒲江新津新磨盘山区域 3
性北东基底断裂次生断裂长期区域质调查配合物探钻探卫星遥
感图片解释证实断裂存
132 形貌
拟建场位成市锦江区书院街街道武成街拟建场楼形较坦局部稍
起伏勘探点面绝标高 49060～49300m相高差 240m貌单元属岷江水
系Ⅱ级阶
133 层结构
次勘察揭露层第四系全新统工填土层第四系更新统洪积层白垩
系灌口组泥岩组成现根野外特征场层分布特征描述：
次勘察根质时代成类型岩性分布埋藏特征场区层统划分 3
工程质层分述：
①杂填土：褐黄色成分粉土顶部 03～05m 耕植土部夹较碎石卵石
混凝土块富含植物根系揭露层厚 04～16m层底高程 16748～16984m
②粘土：褐黄色～灰褐色含铁锰质氧化物发育闭合裂隙裂隙少量灰白色粘土充
填裂隙间光滑镜面部 5m 左右夹钙质结核粒径 5cm全场分布
③粉质粘土：褐色黄褐色塑～硬塑状见铁锰质斑点薄膜含钙质结核粒径般 1～
3cm较局部见钙化现象未整体揭穿揭露厚度 33m
④粉土：褐黄色浅褐黄色干～稍湿稍密状见针状孔隙偶见钙质结核粒径般 1～
2cm见钙质网纹土质均局部夹粉质粘土薄层未整体揭穿揭露厚度 62m
⑤粉砂：灰黄～黄灰色松散稍湿局部砂粒含量变化相变粉土中砂
薄层透镜体状零星分布卵石层顶板揭露厚度 020～290m
⑥中砂：灰黄～黄灰色松散湿～饱局部粉砂含约 10圆砾粒径卵石
圆砾含量较时相变砾砂揭露厚度 030～430m薄层状透镜体分布卵石层
中
⑦稍密卵石：层位连续呈薄层尖灭透镜体状分布全场零星分布卵石含量
50～60N120 击数标准值 53 击
⑧中密卵石：层位较连续局部呈透镜体分布卵石含量 60～70N120 击数标准值
80 击
⑨ 密实卵石：层位较连续稳定卵石含量 70～95N120 击数标准值 143 击
134 水文 4
场水赋存第四系砂卵石层中孔隙型潜水受径流气降水补排
泄方式面蒸发径流静止水位 850～880m相应高程 49059～49121m
基坑降水静止水位标高 49100m根区域水文质资料已成功降水设计施工
验分析场水位丰枯水期年变幅 150～250m该场水渗透系数 K22md
砂卵石层富水性透水性均较属强透水层部工填土粉质粘土透水性较弱
属弱透水层参数表：
表 2 岩土物理力学性质指标建议值





层号 岩 土
名 称
重 度
γ
(kNm3)
压 缩
模 量
Es
(MPa)
变 形
模 量
Eo
(MPa)
粘聚力
C
（kPa）
摩
擦 角
φ
(°)
承载力
特征值
fak
(kPa)
① 杂填土 170 30 5 8 60
② 粘 土 195 90 30 20 220
③ 粉质粘土 190 80 40 20 180
④ 粉 土 185 70 25 18 150
⑤ 粉 砂 180 65 15 22 110
⑥ 中 砂 180 70 25 120
⑦ 稍密卵石 210 210 35 360
⑧ 中密卵石 220 300 40 600
⑨ 密实卵石 230 370 45 800 5
表 2 岩土层锚固体粘结强度特征值建议表
层名称 层编号 状态 frb
(kPa)
粘土 （21） 塑 20
粘土 （22） 硬塑～坚硬 30
粉质粘土 （3） 塑～硬塑 20
粉土 （4） 中密 20
粉砂 （5） 稍密 30
中砂 （6） 松散～稍密 60
卵石 （71） 稍密 80
卵石 （72） 中密 100
卵石 （73） 密实 120
强风化泥岩 （81） 极软岩 80
中等风化泥岩 （82） 软岩 180
14研究现状分析
141 深基坑支护国发展动态
国20 世纪 80 年代着济发展城市建设需土资源紧张矛盾日
益突出高空争取建筑空间成发展趋势基坑工程研究逐步发展起
[2]正济均面积少等素国建筑高楼结构发展
深基坑支护发展前未进步逐步形成种支护形式目前国尚未统
支护结构形式分类标准支护系统功分类 包括挡土系统截水系统支撑
系统 彭振斌 罗云光等根支护结构受力特点 结合设计计算模型 基坑支护结
构分四类悬臂式支护结构混合式支护结构重力式挡土墙结构拱圈式支护结构[3
4]
142 深基坑支护国外发展动态
早 20 世纪 30 年代 Terzaghi 等已开始研究基坑工程中岩土工程问题提出
预估挖方稳定程度支撑荷载总应力法理直[56]60 年代开始奥斯陆
墨西哥城软粘土深基坑中仪器开始实施施工监测[7] 量实测资料提高预
测准确性 70 年代起许国家开始陆续制定指导基坑开挖支护设计施工
法规时间里 世界国许学者投入研究 理实践密切结合断 6
相互促进基坑工程领域蓬勃发展
进入 20 世纪 90 年代基坑工程安全监测手段硬件软件迅速发展监测范围
断扩监测动化系统数处理资料分析系统安全预报系统断完善[810]
基坑工程设计采新度设计 理方法安全监测成必手段成提供
设计优化 设计度评价缺少手段成工程设计施工质量控制重
手段[1113]
143 毕业设计目意义
选定该课题培养综合力根土木工程专业（岩土工程方）
培养目标求毕业服务通毕业设计够学专业
知识综合应实际工程设计中理生产实践相结合提高工程设计力独立进行
基坑支护结构设计通港澳厦基坑支护结构设计应现行规范标准技术
指标济指标等方面基训练达学专业知识进行巩固综合掌握灵活运
目提高分析问题解决问题力
项毕业设计选题蜀国际金融中心深基坑支护结构设计详细学解岩
土工程相关知识巩固前学（深基坑支护基础工程基处理土力学工程
质学等）知识现行规范通实际情况分析运生产实践中
基坑处理工作定基础时培养调查研究查阅文献收集资料整理资料
力通次设计够理联系实际工作学坚实基础
2 研究容
21 设计方案选
根形貌质条件水文条件岩土工程勘察报告种支护形式适
条件综合考虑确定合理设计方案
22 选取典型剖面
根基坑四周土层分布情况周围环境等素选取代表性剖面进行分析计算
23 土压力计算
根郎肯理进行动土压力动土压力计算
24 支护结构计算
根弹性支点法极限衡法进行计算支护结构仅采静力衡状态计
算 7
25 基坑稳定性验算
根极限衡法边坡整体稳定性基坑坑底隆起稳定性进行分析根力矩衡
基坑踢脚稳定性进行分析根基坑渗流水力梯度应超界水力梯度原理基坑
渗流稳定性进行分析基坑突涌稳定性分析压力衡角度分析出结26
基坑降水设计
26 基坑降水设计
根拟建场区工程质水文质资料基坑支护设计资料周边环境资料等进行降
水设计
3 预期目标
通分析计算合理设计出安全济深基坑支护结构锻炼阅读质勘查报
告处理深基坑支护问题力理实践两方面提高专业知识
4 研究方法步骤
41 设计方案选
根建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）安全划分等级规定表 3 示蜀
国际金融中心深基坑北侧干道南侧相邻已建成区西部相邻建宾馆东侧相邻
公园北南西三侧支护结构失效土体变形基坑周边环境体结构施
工安全影响严重工支护安全等级属二级东侧支护结构失效土体变形基
坑周边环境体结构施工安全影响严重支护安全等级属二级
表 3 支护结构安全等级
安全等级 破坏果
级
支护结构失效土体变形基坑周边环境
体结构施工安全影响严重
二级
支护结构失效土体变形基坑周边环境
体结构施工安全影响严重工
三级
支护结构失效土体变形基坑周边环境
体结构施工安全影响严重

8
表 4 类支护结构适条件
结构类型
适条件
安全
等级 基坑深度环境条件土类水条件
支
挡
式
结
构
锚拉式结构
级
二级
三级
适较深基坑 1 排桩适采降水截水
帷幕基坑
连续墙宜时作体
结构外墙时截水
3 锚杆宜软土层高水位
碎石土砂土层中
4 邻基坑建筑物室
构筑物等锚杆效锚固长
度足时应采锚杆
5 锚杆施工会造成基坑周边建
(构)筑物损害违反城市
空间规划等规定时应采锚
杆
支撑式结构 适较深基坑
悬臂式结构 适较浅基坑
双排桩
锚拉式支撑式悬臂式
结构适时考建采
双排柱
支护结构
体结构结合
逆作法
适基坑周边环境条件
复杂深基境
土
钉
墙
单土钉墙
二级
三级
适水位降
水非软土基坑基坑深
度宜 12m
基坑潜滑动面建筑物
重线时宜采土钉
墙
预应力锚杆复
合土钉墙
适水位降
水非软土基坑基坑深
度宜 15m
水泥土桩复合
土钉墙
非软土基坑时基坑深
度宜 12m淤泥
质土基坑时基坑深度宜
6m宜高水位
碎石土砂土层中
微型桩土复合
钉墙
适水位降
水基坑非软土基坑
时基坑深度宜 12m
淤泥质土基坑时基坑
深度宜 6m
重力式水泥土墙 二级
三级 适淤泥质土淤泥基坑基坑深度宜 7m
放坡 三级 1 施工场满足放坡条件
2 放坡述支护结构形式结合
根表 4 类支护结构适条件该工程属 12m 较深二级基坑适结构类型
支撑式结构锚拉式结构单土钉墙预应力锚杆复合土钉墙微型桩土复合钉墙五类
初步根基坑面积开挖深度工期施工难度等素适合基坑支护形式
然放坡土钉墙支护钻孔灌注桩支护钢板桩支护四种特点表 2 示

表 5 基坑支护结构方案特点
支护结构型式 优点 缺点 济性 9
放坡开挖
1 施工简便造价低
2便组织施工适
基坑
1变形较
2土质条件差时需
开挖放坡土方量
造价低
土钉墙
2 1设备简单操作方便
施工干扰少
3 2工程量造价低
4 3土体位移采信
息化施工确保工程
施工安全
5 1应具较工
程水文质条
件
6 2适深度
15m 基坑
造价低
钻孔灌注桩
1施工时振动噪音
2挤土现象周围环境
影响
3墙身强度刚度稳定
性变形
1适深度 715m
基坑
2软土区适
3施工速度慢
4质量难控制
5需处理泥浆
造价较高
双排式排桩
1抗弯刚度
2施工工艺简单工艺成
熟质量易控制造价
济
3作立式悬臂支护
结构需设置支撑体系
1围护体占空间
2身隔水
隔水求工程中需
设隔水帷幕
造价较高
钢板桩
1 轻质高强水密性
2 施工简便工期短
3 重复
1引起相邻基变
形产生噪声振动
2坚硬土层适
造价适中
通综合分析该场区岩土工程条件周围环境条件结合已区成功
验该基坑工程采土钉墙+深层搅拌桩复合支护土钉墙+排桩复合支护土钉
墙+双排式排桩 3 种支护结构方案




方案 I：四周均采土钉墙+深层搅拌桩复合支护方案 10

图 2 土钉墙+预应力锚杆示意图
剖面包括 AB 段开挖深度 12m设计坡率 1：05(开挖坡度 63°)设计土钉
11 排面呈梅花型布置土钉水间距 20m竖间距 10m8m 设两排花间
距 08m长 60m土钉间Φ14Ⅱ级螺纹钢连接网片Ⅰ级盘圆钢筋φ8＠200×200
土钉加强筋钢筋型号 HRB335网片钢筋型号 HPB235网筋反铺坡顶长度宜
1000mm
护面混凝土喷层厚度 100mm喷层混凝土标号 C20土钉孔直径 110mm设计
土钉花注浆体强度 M20水泥砂浆灰砂 105
段土钉墙设置 4 排泄水孔埋设规格Φ50 PVC 泄水孔水间距 250m竖
间距 250m根长度约 080m埋入土钉墙深度 050m周围设置卵石反滤层
外倾角度约 15 度淤泥质粉质粘土段应加密铺设
坡顶外侧布置长度 15m 深层搅拌桩桩坡顶外侧距离根现场实际情况布置
坡顶坡底设排水沟 1 条位置现场选择坡底排水沟宜室外墙侧设置坡
底排水沟总包单位施工修建

方案 II：四周均采土钉墙+排桩复合支护方案 11

图 3 土钉墙+排桩复合支护方案示意图
选取土钉墙+排桩复合支护方案典型剖面 44 图 4 示排桩采钻孔灌注桩直径
800mm间距 2m桩顶设置 500mm×800mm 冠梁冠梁顶标高桩顶标高冠梁处设置第
排预应力锚杆逐步施工第二三排预应力锚杆锚杆长度次递减部
采取方案 I 土钉墙+锚杆+腰梁复合支护方案土钉长度次增
方案 III：四周均采锚杆+双排式排桩


图 4 锚杆+双排式排桩双排桩示意图 12

图 5 锚杆+双排式排桩剖面示意图
支护高度 5 米~19 米等次支护采桩锚支护支护高度 19 米段采双排桩+
锚索支护15 米段采桩锚支护结合放坡土钉墙喷锚支护锚索采 1x7 钢绞线
(fptk1860Nmm )锚杆采„代表 HRB400 钢 fy360Nmm双排桩采桩径 1000mm 间距
2000mm 钻孔灌注桩
基坑周围环境基相似三方案四周均采种支护方式通较
述三种方案方案 II 部通放坡加锚杆相基坑总深度降低部结构采土钉墙+
排桩复合支护方案 支护体系整体稳定性高结构变形等特点造价适中减交
接部位变形差异
42 基坑典型坡面选取
基坑面简化图图 2 示： 13

图 6 基坑面简图
该基坑四周土层环境情况均相 112233445566 均
特殊剖面剖面土层资料剖面图图 3 示：


图 7 11 剖面 14

图 8 22 剖面

图 9 33 剖面 15

图 10 44 剖面

图 11 55 剖面
16

图 12 66 剖面
43 荷载计算
建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）求水位粉质粘土土层
采水土合算土压力计算采朗肯土压力理求支撑轴力采等值梁法通力矩衡
净土压力零点计算公式：
式（1）
式（2）
式（3）
式（4）
卵石砂土土层采水土分算计算公式：
式（5）
式（6）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）1618 页） 17
44支护结构计算
441 土钉墙计算
初拟土钉墙竖直水间距土钉水面倾角分计算土钉长度 段长度
配置钢筋
式（7）
式（8）
式（9）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）7275 页）
442 锚杆计算
通锚杆极限抗拔承载力验算出锚杆锚固长度然根建筑基坑支护技术规
程（JGJ 1202012）中公式 475 计算锚杆非锚固长度根公式 476 计算预应力筋
截面面积基计算容：
（1）锚固段长度计算
采面杆系结构弹性支点法分析通计算挡土结构计算宽度弹性支点刚度系
数 法预加力 出弹性支点水反力 进算出锚杆轴拉力标准值 通极
限抗拔承载力验算出锚固段长度公式：
式（10）
式（11）
式（12）
式（13）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）2745 页）
（2）非锚固段长度计算
锚杆非锚固段长度应式计算应 5m：
式（14） 18
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）4647 页）
（3）预应力筋截面面积计算
通验算锚杆杆体受拉承载力出预应力筋截面面积 ：
式（15）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）47 页）
443 排桩计算
（1）作排桩分布土反力计算
式（16）
式（17）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）25 页）
（2）基坑侧土水反力系数计算
式（18）
式（19）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）26 页）
（3）排桩土反力计算宽度计算
式（20）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）2627 页）
（4）桩体配筋计算
钢筋钢筋周边均匀布置该灌注桩正截面受弯承载力应满足列规定：
式（21）
式（22）
式（23）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）115116 页）
45 稳定性计算
整体滑动稳定性采圆弧滑动条分法进行验算 19
式（24）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）70 页）
工程软土层进行坑底隆起稳定性验算应进行水渗透稳
定性验算：
式（25）
（式中参数意义详见建筑基坑支护技术规程（JGJ 1202012）118 页）
46 降水方案设计
场水赋存第四系砂卵石层中孔隙型潜水受径流气降水补排
泄方式面蒸发径流静止水位 850～880m相应高程 49059～49121m
基坑降水静止水位标高 49100m根区域水文质资料已成功降水设计施工
验分析场水位丰枯水期年变幅 150～250m该场水渗透系数 K22md
砂卵石层富水性透水性均较属强透水层部工填土粉质粘土透水性较弱
属弱透水层
根成区深基础施工验场宜采轻型井点降水初步潜水非完整井考虑计
算含水层效深度 H0抽水影响半径 R井点假想半径 X0 涌水量 Q通单根井
点出水量 q 井点数量 n 间距 D：
式（26）
式（27）
式（28）







20
5 文进度安排
蜀国际金融中心深基坑支护结构文进度安排见表 4 示
表 6 文进度规划
完成容 计划时间
设计选题资料收集 第 6 学期 第 03~04 周
方案选 第 6 学期 第 05~06 周
开题报告 第 6 学期 第 07~08 周
土压力计算 第 7 学期 第 01~02 周
基坑支护结构计算 第 7 学期 第 03~07 周
基坑稳定性验算 第 7 学期 第 08~10 周
基坑降水设计 第 7 学期 第 11~13 周
撰写毕业设计说明书 第 7 学期 第 14~16 周
毕业设计资料修改整理 第 7 学期 第 17~18 周
6参考文献
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