基坑工程毕业设计
目录
02
支护结构方案设计
01
设计背景与依据
03
稳定性计算分析
04
施工过程模拟
05
监测与安全控制
06
成果总结与展望
01
设计背景与依据
Chapter
工程地质条件分析
地层结构
地质构造
水文地质
工程地质勘察
详细介绍地层组成、土层厚度、土质类型以及土层的物理力学性质等。
描述地下水位、水流方向、水质及含水层特性，分析其对基坑开挖和施工的影响。
分析地质构造特征，包括断层、破碎带、岩溶等不良地质情况，评估其对基坑稳定性的影响。
总结勘察方法和成果，为基坑工程设计和施工提供地质依据。
基坑设计规范要求
确保基坑稳定、变形控制、环境保护和施工安全等原则。
设计原则
根据国家和地方相关规范、规程和标准，确定基坑设计荷载、变形控制指标等。
采用合理的计算方法，如极限平衡法、有限元法等，进行基坑稳定性分析和变形预测。
包括基坑支护结构、降水措施、土方开挖及回填等设计方案。
设计标准
设计方法
设计内容
周边环境风险评价
周边建筑物
评估基坑开挖对周边建筑物的地基稳定性、结构安全和使用功能的影响。
02
04
03
01
地面交通
分析基坑施工对地面交通的影响，包括道路沉降、交通疏解和交通安全等方面。
地下管线
查明周边地下管线的分布、材质、管径和埋深等，分析基坑施工对管线的影响和破坏风险。
环境保护
评估基坑施工对周边环境的噪声、振动、水土流失和污染等影响，提出相应的环境保护措施。
02
支护结构方案设计
Chapter
支护类型比选（排桩/地下墙等）
排桩支护
适用性强，可用于多种土层条件；工艺成熟，施工速度快；但造价较高，施工噪音大。
地下墙支护
整体性好，止水效果佳；但造价更高，施工周期长，对周围环境影响大。
土钉墙支护
造价低，施工简便，适用于浅层基坑；但深度有限，变形较大。
复合支护
结合多种支护形式，充分发挥各自优势；但设计复杂，施工难度大。
支护体系参数计算
土压力计算
稳定性验算
支护结构内力计算
变形控制
根据基坑深度、土层性质及支护结构类型，计算主动土压力和被动土压力。
包括弯矩、剪力等，根据支护结构类型及受力情况进行分析。
验算支护结构整体稳定性、抗倾覆稳定性及抗滑移稳定性。
计算支护结构在土压力作用下的变形，确保变形在允许范围内。
降水与排水系统设计
根据地下水位、水量及基坑深度，选择合适的降水方法，如井点降水、电渗井点等。
合理布置降水井数量和位置，确保降水效果，同时减少对周围建筑物及地下管线的影响。
设置排水沟、集水井等，确保基坑内积水及时排出，保持基坑干燥。
在基坑开挖过程中，实时监测地下水位变化情况，以便及时调整降水措施。
降水方法选择
降水井布置
排水系统设计
地下水动态监测
03
稳定性计算分析
Chapter
整体抗倾覆验算
倾覆力矩计算
计算基坑支护结构在水平荷载作用下的倾覆力矩，包括基坑内外土压力、水压力等产生的倾覆力矩。
01
抗倾覆验算方法
采用极限平衡法或抗倾覆稳定性计算公式，验算基坑支护结构的整体抗倾覆稳定性。
02
验算结果评估
根据验算结果，评估基坑支护结构的整体抗倾覆稳定性，提出加强或优化建议。
03
隆起原因
采用弹塑性理论或经验公式，计算基坑底部土体的隆起量。
隆起计算方法
隆起控制措施
根据计算结果，采取适当的措施来控制基坑底部土体的隆起，如增加支护结构强度、加固坑底土体等。
分析基坑底部土体在开挖过程中产生隆起的原因，包括土压力释放、水压力变化等。
基坑底部隆起分析
支护结构内力校核
校核结果评估
根据校核结果，评估支护结构的内力状态是否满足设计要求，如有不足应提出加固或优化建议。
03
根据支护结构的材料性能和设计要求，确定内力校核的指标，如弯矩、剪力、轴力等。
02
校核指标
内力计算方法
采用有限元法、弹性地基梁法等方法，计算支护结构在基坑开挖过程中的内力分布。
01
04
施工过程模拟
Chapter
分步开挖工况设定
明确基坑开挖的先后顺序，确定每一步开挖的范围和深度，以及相应的施工步骤和工艺流程。
开挖顺序
根据基坑的支护方案，模拟支护结构的施工过程，包括支护桩、冠梁、支撑等部分的施工。
制定合适的降水方案，模拟降水井的布置、降水深度和抽水速度等，确保基坑在开挖过程中的稳定性。
设置合理的监测方案，对基坑的变形、支护结构的应力等进行实时监测，确保施工的安全性。
支护结构施工
降水措施
监测方案
适用于土体变形较小、应力-应变关系呈线性的情况，如土体较硬或加固处理后的土体。
适用于土体变形较大、应力-应变关系呈非线性的情况，能反映土体的屈服和塑性变形特性。
适用于土体具有粘滞性、变形随时间变化的情况，能反映土体的流变特性。
适用于土体同时具有粘滞性和弹塑性特性，能更全面地反映土体的变形和强度特性。
土体本构模型选择
弹