一、课题研究方向及现状

改革开放以来,我国在交通、水利水电、 市政、地下工程开发和利用等基础设施领域取得了令人瞩目的成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进的发展 ,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前所未有的发展，同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下，全国工程建设亦突飞猛进，高层建筑迅猛发展，建筑高度越来越高，同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等，导致多层地下室逐渐增多，基坑开挖深度超过10m的比比皆是，其埋置深度也越来越深，对基坑工程的要求越来越高，随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设，特别是近年来的工程实践，城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术有的已达到国际先进水平。促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。随之出现的问题也越来越多，这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。

地下工程包括市政管线工程 ,地下仓储工程 ,地下商场，地下车库，城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高密度化 ,生活水准的高标准化 ,各种供给设施(如电信、电气、 煤气、 上下水等)的需求量将会急剧增加 ,需要改造和增设的供管线愈来愈多 ,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟[1]。

二、文献摘要

2.1岩土工程勘察

任何建筑物都支承在岩土体上，建筑物的重量通过其基础传到地基中，要保证建筑物的安全与正常使用，必须有良好的地基条件和与之相适应的基础。因此，地基也是一种承受荷载的材料，对于这种特殊材料，在建筑物基础施工前就需要找出它的分布规律。弄清有关的物理力学性质等,才能为设计和施工提供依据。岩土工程勘察的目的是:运用各种勘察手段和方法对建筑场地进行调查研究和分析判断,研究修建各种工程建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响;研究地基、基础及上部结构共同工作时,保证地基强度、稳定性以及使其不致有不容许变形的措施;提出地基的承载能力,提供基础设计和施工以及必要时进行地基加固所需用的工程地质和岩土工程资料[2]。因此在地基基础设计之前必须充分了解地基的特点，即地基的岩土层分布、各岩土层的物理力学性质、地下水的赋存情况等工程地质条件。要获得这些资料，必须进行先期的勘察工作，同时为后续的基坑开挖时的支护设计与施工提供必要的参考数据。

2.2主被动土压力的计算

挡土墙土压力在很大程度上与土体可能,按土变位的特定情况可以分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三类。在未受扰动的天然土体内部的侧向自重应力就是静止土压力,超固结土的静止土压力大于正常固结土;氟人工填土在填筑后未产生侧向变形的侧压力也是静止土压力,此时,静止土压力的大小随填土密实度的增大而增加。当挡土墙在土压力作用下不产生任何变位时,墙后土体处于弹性平衡状态,被挡土墙侧向支撑着的土层中也产生静止土压力。在墙后填土作用下挡土墙向前移动,填土有下滑趋势,土中各点的抗剪强度逐渐发挥,作用在墙背上的土压力逐渐减小,直至墙后填土进入极限平衡状态,此时作用在挡土墙上的土压力值最小,称为主动土压力。进一步的向前移动并不显著影响主动土压力的大小。在外力作用下挡土墙向填土方向移动,墙后填土有向上被挤出的趋势,土中各点的抗剪强度逐渐发挥,作用在墙背上的土压力逐渐增加,直至墙后填土撵入极限平衡状态,此时作用在挡土墙上的土压力值最大,称为被动土压力。土压力计算理论分别有朗肯土压力理论和库伦土压力理论：其中朗肯土压力理论是依据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论推出的土压力强度理论，朗肯认为可以用直立的挡土墙来代替竖直面的土体.如果满足墙背与填出界面上的剪应力为零的条件,"并不改变右边土体中的应力状态。当挡土墙的变位符合上述主动或被动极限平衡条件时，作用在挡土墙墙背上的土压力即为朗肯主动土压力或朗肯被动土压力。墙背直立、光滑、墙后填土面水平的挡土墙满足这种条件[4]。本次毕设也采用这一理论。

2.3基坑支护总述

建筑基坑支护设计与施工技术是一门从实践中发展起来的技术，也是一门实践性非常强的学科。它涉及土力学中典型的强度、稳定及变形问题，还涉及土与支护结构共同作用的问题、基坑中的时空效应问题以及结构计算等问题[4]。几十年来，随着国内外大量高层建筑的建造，基坑深度不断加深，规模和复杂程度不断加大，基坑支护已成为高、大建筑中的一个非常重要的课题[5]。其中支护结构是其中的重中之重，支护结构指的是支挡或加固基坑侧壁的承受荷载的结构。是在建筑物地下工程建造时为确保土方开挖,控制周边环境影响在允许范围的种施工措施。通常有两种情况,一种情况是在大多数基坑工程中,基坑支护结构在地下工程施工过程中作为一种临时性结构设置的,地下工程施工完成后,即失去作用，另一种情况是基坑支护结构在地下工程施工期间起支护作用,在建筑物建成后的正常使用期间,作为建筑物的永久性构件继续使用[5]。