1、开题报告深基坑工程支护体系设计研究工程硕士研究生学位论文开题报告姓 名： 学号： 工作单位： 入学日期： 年 月 工程领域： 建筑与土木工程 研究方向： 所在院、系： 建筑工程学院 指导教师： 、 职称： 、 企业指导教师： 职称： 论文题目 地铁大厦深基坑工程支护体系设计研究 . 20XX年 6 月 30 日XX大学研究生选题报告的若干要求 论文选题报告是培养研究生独立进行科学研究、保证学位论文质量的重要环节，为指导研究生做好选题工作，特制定本要求。 一、学位论文选题应从本学科出发，选择对经济建设、社会发展和科技进步有理论意义和应用价值的课题，并尽可能结合导师的科研项目。在职攻读硕士学位研究
2、生可结合所在单位的科研项目选题。研究生在导师指导下开题，通过阅读文献资料、实际调查，进行初步的研究工作后，撰写“文献综述报告”和“选题报告”。二、研究生在确定学位论文课题后，要写出开题报告。开题报告包括“文献综述报告”、“选题报告”和“论文工作具体安排”三部分。文献阅读和选题报告等工作一般在第三学期内完成。 三、进行“文献综述报告”之前，要大量阅读与论文课题有关的学术论文。通过阅读文献，要掌握论文课题所在研究领域国内外的学术动态。文献范围包括：国内外公开发表的学术论文、已通过答辩的学位论文等，以最近23年内发表的论文为重点。除少数专业外，要阅读相当数量的外文文献。 在文献阅读的基础上，撰写“文
3、献综述报告”。内容包括：论文课题所在研究领域国内外的学术现状、前沿问题、发展趋势等，要对文献涉及的主要原理、技术和方法进行总结、归纳和述评。所阅读的文献目录要在附录中一一列出。文献综述报告”完成后，交导师评阅。导师要写出评语，导师认为综述报告不合格，要继续阅读文献，重新撰写。四、在文献阅读和调研的基础上撰写“选题报告”。“选题报告”应包括以下内容：1、选题依据、课题来源、学术价值和对社会、经济发展和科技进步的意义；2、简要的文献综述，说明当前本研究领域学术发展现状、趋势、进一步的研究方向。对应用型、开发型课题还要阐明当前有关技术的应用、发展情况；3、学位论文拟解决的主要问题、技术路线、实施方案
4、和采用的方法和手段；4、技术可行性论证、资料来源或实验设备的可能性，可能出现的困难与问题及解决方法与措施；5、预期达到的成果，可能取得的创新之处；6、研究进程计划及时间安排，工作量估计和经费概算；7、其他与选题有关的内容，如调查研究情况等。五、研究生完成“选题报告”后，交给导师审阅，由导师提交给学位点审查后，确定开题报告会的时间和邀请的专家名单。参加开题报告会议的专家人数35人，一般为本校具有高级职称人员。开题报告会尽可能邀请本专业研究生参加。开题报告会可以由学位点负责人或导师主持，设一名秘书记录、整理会议材料。研究生报告时间一般不超过半小时。与会专家和其他参加人员可以提问、质询。报告会后，研
5、究生本人和其他与会人员退场，与会专家对选题报告进行评议。导师介绍研究生“文献综述报告”撰写情况，与会专家对选题进行评议、讨论，秘书汇总与会专家的评议和意见。会议以无记名投票方式对开题情况评分，按“优秀”、“合格”、“基本合格”和“不合格”四级评分。最后，要在“选题情况表”上填写专家意见和评分，与会专家要签名。六、研究生应认真吸收专家意见，并与导师商议，在“选题报告” 表上填写对原报告的修改大纲。同时将详细的修改内容附在原选题报告之后，原报告不作更改。选题报告评为“不合格”者，可在一个月内再作一次。第二次仍为“不合格”者取消做论文的资格，按结业处理。一、文献综述报告、选题报告（可另加附页）：一、
6、选题依据、课题来源、学术价值和对社会、经济发展和科技进步的意义1、选题依据 改革开放后，我国城市化建设得到了快速推进，大量人口涌入城市，人口的剧增和经济压力使得城市中高层和特高层大厦开始涌现，使得城市中深基坑工程数量也快速的增加，而且这种增长趋势将长时间延续，在高层建筑工程不断建设和发展的未来，深基坑将成为城市建设中一项困难极大的工程项目。2、课题来源地铁大厦工程项目实践。3、学术价值和对社会、经济发展和科技进步的意义 深基坑工程具备工程项目复杂、工作量巨大、资金和人力投入多、工程周期较长等一些列特点，这些特点使得深基坑工程在整个高层建筑建设过程中占据重要地位，极大程度的影响了工程进度、工程安
7、全和完成质量。科学合理的基坑支护设计应该在保证工程质量、安全和实施速度的基础上，尽量节约工程成本，合理进行资源配置，致力于经济和社会效益的最大化。近些年，出现了大量深基坑工程质量和安全事故，造成了经济和社会效益的巨大损失，这些现象的发生主要源于我国施工单位对深基坑工程的了解不够深入，拥有一些偏差错误的认识，难以完全掌控施工现场的地质和环境状况，此外就是深基坑工程本身的复杂性等原因。例如广州海珠城广场为地下室4层，周长为340m，深度为17m。2005年进行基坑工程施工过程中，发生了安全事故，导致8人重伤、3人身亡，金额损失过2亿。在1999年，正在建设的珠海祖国广场，发生安全事故，此基坑深度为
8、16.85m，长宽分别为90.27和71.92m，出现整个基坑全面坍塌，直接损失金额达1340万元。分析上述工程事故因由，涵盖客观因素如降水、地质特点、建筑面承压过大，巨大施工震动和极具特征的应力，还有主观因素如支护设计不周全，支护结构不合格、安全措施不够等等。可见，在进行深基坑工程建设前，首先需要对支护体系进行科学合理的设计和深入探讨以便获得准确的结构参数，根据安全标准进行支护结构合理选择，同时还需要对工程建设过程中的安全施工进行相应的规划，上述问题都是当前深基坑项目中面临的紧急难题。二、文献综述1、国外研究现状国外诸多国家早些年就开始探讨基坑分析手段，最早由Terzaghi 和 Peck
9、等研究者于20世纪40年代发表了基坑分析手段，这些研究者不断深入探讨基坑分析方法，最终形成了预估基坑支撑压力和土方开挖稳定性的应力分析方法，此分析方法是建筑工程行业第一个系统的基坑分析方法。二战结束后，经济迅速发展，开始基建工程发展的高峰期，基坑工程分析也不断的涌现新的研究成果。其中20世纪50年代，Bjerrum 和 Eide等科学家提出了进行深基坑中坑隆起的分析手段；20世纪60年代，墨西哥城和奥斯陆等开始使用仪器对深基坑进行实施检测，深基坑地质为软粘土性，通过仪器的检测获得了大量的数据，同时数据的准确性也显著提高，准确检测数据的支持推动了土压力相关理论的进一步深入，更加贴近现实状况。此时
10、期，基坑工程技术成果涵盖：深入和丰富了基坑支护的定义，进一步深入探讨和完善了现有的土压力理论；工程理论和施工实际过程更加贴近，一些与具体工程实施相适应的支护结构内压力分析手段和模型不断涌现；在土体构成模型和相关参数准确测量方法等方面也在不断完善；积累了诸多的工程建设经验，从而构架了大量实用性强、能够准确与预测基坑变形的模型和方法。20世纪70年代，由于城市空间的限制，为了能够充分利用地下空间，大量高层建筑开始建设，基坑工程进入了深基坑阶段，有关基坑支护结构分析和设计的理论被频繁提出和更新。深基坑支护中不仅涵盖了传统的外部支护，而且还应运产生了一批内部支护体系，用于增强土体稳定性和承压力。随着科
11、技的高速发展，新型施工设备不断涌现和推广，施工工艺走向完善化，新支护结构材料不断创造和推广，为深基坑工程中复合型的支护体系的出现提供了条件。国外研究者在不断完善传统理论的同时，还通过数值模拟技术来进行基坑工程研究，最终获得了诸多研究成果。Clough(1971)首次在基坑变形研究中采取了有限元法。Sunil. S. Kishnani(1993)在对土层结构和渗流与基坑支护结构之间的关系研究中，使用了数值模拟。Charles. W. Ng (1995)等采取非线性块体模型和完全弹性摩尔-库仑模型数值模拟了土质为硬粘土的基坑在具备和不具备支护结构两种条件下土方开挖现象。数值模拟被广泛推广于基坑工程
12、中，其涵盖的分析方法较多，包括有限单元法（FEM）、离散单元法（DEM）、边界单元法（BEM）和有限差分法（FDM），其中以FEM和FDM最为典型。2、国内研究现状 我国的一些学者对基坑工程支护理论也有初步研究，而且有些研究已经进行了很长一段时间，但是由于我国的经济发展水平与技术发达程度仍与发达国家有一定的差距，基坑工程理论发展的比较缓慢。基坑支护理论在上个世纪八十年代得到了长足的发展，因为在这个时期，我国的高层建筑越来越多，所要求进行的大型基坑工程也越来越多。虽然说我国的基坑理论仍与发达国家有一定的差距，但是自改革开放以来，我国越来越重视基坑理论的研究，并且理论的研究成果在深基坑的实际工程中
13、运用的也越来越广泛，基坑理论的研究取得了长足的发展。到了上个世纪九十年代，我国主要城市的建设理念越来越立体化和空间化，这也成为了城市发展的走向。首先，随着城市内部越来越多的高层建筑的出现，对基坑的要求就越来越高，基坑的面积也越来越大；同时，随着城市化的进程不断加快，城市的人口越来越多，要求了更多的生存空间，所以，人们把建筑物建设在地下，比如说，地下仓库以及停车场等。随着深层基坑的开挖，也导致了工程过程中的一些工程环境问题，工程对周围建筑物的影响问题等。由于基坑的深度越来越深，基坑的工程面积越来越大，这就给工程的管理者以及技术的设计者一定的挑战，工程在建设过程中需要解决的问题越来越多。一些研究基
14、坑理论的学者，研究机构以及工程的施工单位都深入的研究了国外一些先进的基坑建设理论，并且与我国的实际相结合，具体的运用到我国的基坑建设中去。而且，经过一些人的理论研究，我国的基坑理论得到了很大的发展，并对数值模拟进行了深入的研究。王广国（1994）使用了有限变形理论中的全拉格朗日数值描述的方法，对数值进行分析研究。他认为如果基坑的深度超过了十米，如果不使用几何非线性方法进行描述得到的计算结果就没有科学性，甚至会产生错误的计算结果。朱合化（1998）为了对施工的过程进行更加细致化的模仿，在他的分析过程中引用了基坑的逐步开挖和基坑建设时的逐道支撑因素，得到一些具体的数据，为以下的基坑支护建设提供了科
15、学依据。俞建霖（1999）在研究时使用了三维有限元分析方法，并且在研究时运用了相应技术解决了基坑支护研究时的“刚度过剩”问题，通过分析得到了基坑支护在建设过程中受到的压力，进而得到结构的变形。李广信（2000）的主要研究方向是基坑支护计算方法的准确性，他指出如果工程采用实测内力来对支护进行运算得到的结果会比经典土力学理论计算得到的结果小，并且对影响计算结果的因素进行了系统的研究。同时，他还认为“水土合算”比“水土分算”更具有科学性，由于具有一定的微观基础作为支撑，他的观点对整个学术界产生了很大的影响。另外有些学者也研究了如何进行基坑支护结构的设计以及如何根据工程的实际情况选取合适的基坑支护方案
16、等。王伟娟（2011）在研究了我国基坑工程的特点之后，对基坑支护的形式以及不同支护结构的作用做出了深入的研究。王伟娟所研究的重点主要是基坑工程的桩锚支护形式，具体的包括锚桩支护结构功能的实现形式，具体的施工方法以及它的优缺点等。而且王伟娟所进行的研究是建立在一些实际工程的基础上的，详细介绍了锚桩式的支护形式的建设方法，计算出了它所能够承受的压力大小等。刘磊（20xx）的研究是针对长春市工会大厦深基坑工程进行的，他首先分析了不同支护结构的功能以及不同支护的特点，在对长春市工会大厦深基坑进行考察的基础上，确定了基坑的支护类型为桩锚联合支护结构。同时，在分析了不同支护理论在具体计算过程中的优缺点之后
17、，使用基于极限平衡理论的等值梁法对基坑支护进行理论上的计算，并且运用了弹性地基梁法对计算方法进行了优化，进而得到了较为合适的基坑支护建设方案。3、发展趋势 现在，人们通过研发新型的支护材料以及增加壁土在基坑支护体系中发挥的作用，以此来达到不断节约支撑的建设成本、完善支护的效果。支护的设计形式完成了从以往的单一强度控制设计向以支护结构强度控制设计为主、以变形控制为辅的设计形式的转变，明确了今后支护建设的发展方向。同时，人们不仅总结了以往的计算方法与理论，而且根据现在基坑建设的实际情况，得到了一些新的基坑支护计算方法。另一方面，许多学者对数值模拟方法在岩土工程上的应用及基坑建设过程进行了研究，研究
18、成果令人欣慰。虽然说在研究的过程中使用的一些分析模型以及分析的方法存在着一定的不足，研究得到的结果与实际情况偏差较大，研究时需要大量的资源进行支撑，但相关的研究成果已经在实际工程中得到运用，取得的效果也令人满意，说明了数值模拟技术是有一定的优势的。所以，未来的基坑支护计算中对数值模拟技术的运用也会越来越多。在深基坑支护建设时需要考虑的因素有很多。除了土质影响支护结构的选取外，基坑周围的环境以及施工时所用的设备都会对基坑支护的选择产生一定的影响。如果在基坑建设过程中选择合适的基坑类型，就能够大大的减少基坑工程的建设时间，减少基坑建设的成本，增加工程的质量。所以，基坑支护类型的选择在整个基坑建设过
19、程中是非常重要的。4、参考文献1 王伟, 杨兵. 关于高层建筑深基坑支护技术问题的认识J. 科技致富向导, 20xx（21）: 352.2 田晓强. 深基坑支护的优化设计J.陕西建筑, 20xx（03）: 40-44.3 周东, 吴恒, 王业田. 基坑支护优化设计的数学模型研究. 桂林工学院学报, 2004, 24(4): 295-300.4 M.Karakus,R.J.Fowell.Effects of different tunnel face advance excavation on the settlemment by FEWJ. Tunneling and Undergound S
20、pace Technology,2003,18(5): 513-523.5 Hunt mint. Predicition of resolution and homposition of measured displacement during slope excavation. Chiese Journal of Rack Mechanics and EngineerJ.2003（8）: 1320-1323.6 Clough G. W., Duncan J. M. Finite element analysis of retaining wall behaviorJ. ASCE, 1971,
21、 Vol.97SM, 12: 165-167.7 Sunil. S. Kishnani, Seepage and soil-structure interface effects in braced excavationsJ. Journal of Geotechnical Engineering, 1993, 119(5): 912-929.8 Charlis. W. Ng, Martin. L. Lings. Effects of modeling moil nonlinearity and wall installation on back-analysis of deep excava
22、tion in stiff clayJ. Journal of Geotechnical Engineering, 1995, 12(10): 687-695.9 王广国. 深基坑开挖大变形理论分析D. 上海: 同济大学, 1994.10 朱合化. 深基坑工程动态施工反演分析与变形预报J. 岩土工程学报, 1998, 20(4): 30-35.11 俞建霖. 深基坑工程空间性状分析J. 岩土工程学报.1999, 21(1): 21-25.12 李广信. 基坑支护结构上水土压力的合算与分算J. 岩土工程学报, 2000, 22(3): 348-352.13 王伟娟. 某深基坑桩锚支护结构的设计与
23、监测分析D.甘肃: 兰州理工大学, 2011.14 刘磊. 长春市工会大厦深基坑支护设计与数值模拟研究D. 吉林: 吉林大学, 20xx.15 胡楚旺. 深基坑支护工程技术的浅析J. 陕西建筑, 2010（06）: 63-65.16 黄礼秋. 试论高层建筑深基坑支护施工技术J. 黑龙江科技信息, 20xx（19）: 293.17 彭戢放, 李明东. 浅谈深基坑支护设计J. 科技创新与应用, 20xx（25）: 209.18 晏欣浩. 建筑深基坑复合支护施工技术J. 科技与企业, 20xx (15): 228-229.19 JGJ 120-20xx, 建筑基坑支护技术规程S. 北京: 中国建筑工
24、业出版社, 20xx. 20 马建军. 浅谈深基坑支护技术的发展J. 新疆电力技术, 2011（01）: 71-72.21 于学刚, 李法国, 于晓亮. 地下水丰富地质条件下的深基坑支护及降排水技术J. 建筑施工, 2011, 33(9): 799-801.22 陈波. 考虑施工过程的基坑锚杆支护模拟试验研究D. 南宁: 广西大学.2004.23 张浩然. 深基坑锚杆支护结构的设计计算及检测J. 山西建筑, 2011, 37(18): 30-32.24 沈东磊. 临海粉煤灰吹填区高压旋喷桩止水帷幕的应用研究D.青岛: 青岛理工大学, 2011.25 杨凤灵. 高压旋喷桩复合地基在高层住宅楼中的
25、应用D. 杭州: 浙江大学, 2004.26 任伟新. 高压旋喷桩在饱和动态含水砂层浅埋暗挖隧道中的试验与应用探讨J. 铁道标准设计, 2009(7):83-87.27 彭孔曙, 胡敏云, 沈维维. 复合土钉墙设计计算方法研究J. 浙江工业大学学报, 2006, 34(1): 15-19.28 赵云鹏, 倪惠飞. 土钉墙支护施工技术与检测J. 山西建筑, 2006, 32(2): 119-120.29 何思明. 预应力锚索作用机理研究D. 成都: 西南交通大学, 2004.30 许东翰, 卫宏, 石岩峰. 海口市某深基坑的内支撑体系J. 西部探矿工程, 20xx(1): 30-32.31 刘国
26、宝. 大直径环形内支撑体系的优化设计与计算方法研究J. 现代交通技术, 2010, 7(6): 69-71.32 周爱其. 内撑式排桩支护结构的设计优化研究D. 杭州: 浙江大学.2008.33 方向明, 来红涛. 水泥土搅拌桩复合地基处理的工程应用J. 中外建筑, 2004(2): 148-150.34 吴晓荣. 水泥土搅拌桩复合地基计算与分析D. 南京: 河海大学, 2006.35 邓永锋, 刘松玉, 洪振舜. 水泥土搅拌桩复合地基载荷试验数值分析J. 岩土力学, 2004(25): 304-310.36 李霞, 王少文. 浅谈基坑护坡方案施工J. 科技致富向导, 2011(12): 19
27、9.37 阮介平. 高层建筑深基坑土方开挖技术探讨J. 科技信息(科学教研), 2007(17): 366-367.38 张杭生. 软土地区深基坑“坑中坑”施工技术J. 建筑施工, 20xx, 34 (11): 1050-1051.39 黄镜华. 深基坑支护结构设计理论及工程应用J. 科技信息, 2009(35): 696-697.40 丁敏. 深基坑支护细部结构优化及应用研究D. 重庆: 重庆大学, 20xx.三、拟解决的主要问题、技术路线、实施方案和采用的方法和手段1、拟解决的主要问题 （1）通过广泛搜集和查阅文献资料，对深基坑工程支护体系的存在问题、研究意义、国内外研究现状以及发展趋势等
28、进行综合分析，并对基坑工程的特点、基坑支护选型的影响因素与原则、以及基坑支护的常用选型，进行较为系统的归纳和总结。（2）结合地铁大厦深基坑工程支护体系的设计实例，通过理论分析、模型建立以及软件计算等方法，对该深基坑工程支护体系的工程概况、设计方案比选、设计方案概要、设计计算以及设计方案技术要求等方面进行一定的分析和研究。（3）结合地铁大厦深基坑工程支护体系的设计方案优化实例，通过理论分析、模型建立以及软件与手工计算等方法，对该深基坑工程支护体系的设计方案优化原因、设计方案优化比选、设计方案优化概要、设计计算以及设计方案优化技术要求等方面进行一定的分析和研究。2、技术路线3、实施方案 广泛搜集和
29、查阅文献资料，并全程参与地铁大厦项目深基坑工程的设计、图审、专家论证、报建及现场实施。4、采用的方法和手段采用相关理论研究、工程经验借鉴以及模型建立、软件与手工计算相结合的分析方法。四、技术可行性论证、资料来源或实验设备的可能性，可能出现的困难与问题及解决方法与措施1、技术可行性论证 地铁大厦项目方案设计、初步设计已通过专家论证和相关部门审批，结论可行。2、资料来源或实验设备的可能性 互联网上的相关文献资料、地铁大厦项目相关设计软件与设计文件资料以及相关施工机具设备与施工资料。3、可能出现的困难与问题及解决方法与措施（1）相关文献资料欠缺。通过申请中国知网等大型数据库的账号，查阅最新、最全的文
30、献资料。（2）对工程设计实例的研究流于表面。通过全程参与地铁大厦项目的深基坑工程设计、图审、专家论证、报建等，并获得相关设计单位的技术支持。（3）研究内容缺乏实践检验。通过后续全程参与地铁大厦项目的深基坑工程施工与监测等，获取现场第一手资料。五、预期达到的成果，可能取得的创新之处 （1）通过广泛搜集和查阅文献资料等，对深基坑工程支护体系中存在的问题、研究意义、国内外研究现状以及发展趋势等进行了综合分析，并对基坑工程的特点、基坑支护选型的影响因素与原则、以及基坑支护的常用类型进行较为系统的归纳和总结。（2）结合地铁大厦深基坑工程支护体系的设计实例，通过理论分析、模型建立以及软件与手工计算等方法，
31、对该深基坑工程支护体系的工程概况、设计方案比选、设计方案概要、设计计算以及设计方案技术要求等方面进行一定的分析和研究。地铁大厦基坑平面尺寸116.47m117.3m，基坑施工整平地面标高为19.0m，地下室底板垫层底绝对标高5.95m，基坑开挖深度约13.05m，核心筒范围局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5m23.184m。根据该深基坑工程的周边环境、基坑大小、开挖深度、工程地质与水文地质、本地区施工设备、施工技术和施工季节等综合条件，同时为充分利用土体的力学性能及支护结构材料受力性状，进一步降低工程造价，对支护结构进行细化组合方案比选，为地铁大厦项目选择最为科学合理的支护体系，确保工程施工安全。六、研究进程计划及时间安排，工作量估计和经费概算1、研究进程计划及时间安排20xx.220xx.3：相关文献查阅，国内外研究现状总结整理。20xx.320xx.4：收集相关资料，确定课题技术路线。20xx.420xx.5：项目相关调研。20xx.520xx.6：完成开题报告。20xx.720xx.12：全程参与项目设计及其实施，撰写论文。20xx.120xx.4：论文修改、完善、定稿。20xx.420xx.
