《深基坑工程》教学大纲

      一、课程基本情况

中文名称:  深基坑工程

英文名称:  Deep Foundation Ditch Engineering

课 程 号:  0102044

授课对象:  城市地下空间专业本科生

开课学期:  第5学期

学 时 数:  36

学 分 数:  2.5

课程性质:  专业必修课

考核方式:  考试

先修课程:  材料力学、结构力学、土力学、混凝土结构等

后续课程:  相关专业课

开课教研室:城市地下空间教研室

执 笔 人:  牛雷

二、课程教学目标

1.任务和地位

《深基坑工程》是城市地下空间工程专业本科生的专业必修课程,通过本课程的学习,使本科生在学习土力学和混凝土结构基本原理的基础上,了解和掌握深基坑工程的基本知识,基坑开挖的方法和基坑支护结构的主要类型,掌握主要常见支护结构的设计计算方法,以及基坑工程的检测、检测要点和各施工工法。

2.知识要求

通过本课程的学习,要求学生掌握深基坑工程的基本概念、基本理论、基本计算方法和施工工艺,为后续课程的学习和将来在城市地下空间、土木工程领域从事工程技术工作打下基础。

3.能力要求

通过本课程的课堂讲授、习题等各个教学环节,使学生掌握计算围护结构的基本方法、节本理念,培养学生具有较为完整的深基坑工程理论基础、运用所学知识进行基坑支护设计,初步解决一般的基坑开挖支护、降水和监测等问题。

三、教学内容的基本要求和学时分配

1.教学内容

(1)绪论

基坑工程的发展概况,围护结构常见形式,基坑工程理论分析方法,基坑工程的特点。

(2)基本规定

设计原则及设计内容,水平荷载,稳定性验算。

(3)放坡开挖

放坡开挖概述,放坡开挖的设计计算,工程实例。

(4)土钉墙支护

土钉墙概述及一般规定,土钉墙的类型及构造要求,土钉墙的设计计算,工程实例。

(5)复合土钉墙支护

复合土钉墙概述,复合土钉墙的应用形式,复合土钉墙的设计计算,复合土钉墙的施工及检测要求,工程实例。

(6)水泥土重力式挡墙支护

水泥土重力式挡墙概述及一般规定,水泥土重力式挡墙的类型及构造要求,水泥土重力式挡墙的设计计算,水泥土重力式挡墙的破坏形式,工程实例。

(7)双排桩悬臂式支护

双排桩支护概述,双排桩支护的类型及布置形式,双排桩受力与变形特点,双排桩的设计计算,工程实例。

(8)桩墙式围护结构

概述,结构分析,稳定性计算,围护结构设计,工程实例。

(9)特殊支护结构

TRD工法,可回收式浆囊袋土钉,高压喷射扩大头锚杆,工程实例。

(10)基坑降水体系

概述,地下水控制设计,降水引起的地层变形,工程实例。

(11)基坑监测体系

概述,监测项目,监测方法,监测频率及报警,工程实例。

2.教学要求:

(1)了解深基坑支护工程特点与现状;

(2)掌握计算侧向土压力的计算方法;

(3)掌握放坡开挖的设计计算方法,了解其施工工艺;

(4)掌握土钉墙的构造,掌握其设计计算方法,了解其施工工艺;

(5)了解复合土钉墙支护的设计与施工方法;

(6)掌握重力式挡墙的稳定性验算、抗倾覆验算;

(7)掌握双排悬臂式支护的设计方法,了解其施工工艺;

(8)了解桩墙式围护结构的设计方法,了解其施工工艺;

(9)了解特殊支护结构的类型,发展趋势及其理念;

(10)掌握基坑降水的设计计算方法,了解其施工工艺;

(11)掌握基坑监测的项目与方法。

3.时间分配和进度

(1)绪论                                      2学时

(2)基本规定                                  2学时

(3)放坡开挖                                  2学时

(4)土钉墙支护                                4学时

(5)复合土钉墙支护                            4学时

(6)水泥土重力式挡墙支护                      4学时

(7)双排桩悬臂式支护                          4学时

(8)桩墙式围护结构                            4学时

(9)特殊支护结构                              4学时

(10)基坑降水体系                             4学时

(11)基坑监测体系                             2学时

4.教学内容的重点、难点

(1)库伦土压力及郎肯土压力的理论与计算方法,多层土体时的土压力计算方法;

(2)土钉的设计计算;

(3)重力式挡墙的稳定性验算、倾覆稳定性验算、地基容许承载力验算、坑底抗隆起验算;

(4)悬臂结构安全系数概念,双排桩支护支护计算模型和侧向土压力计算、内力计算;

(5)降水基本理论及降水基本方法,土中水的渗透理论,降水设计基本方法;

(6)基坑监测项目与方法

5.本课程与其它课程的联系与分工

本课程以土力学、结构力学、材料力学和钢筋混凝土等基本原理在深基坑工程中的具体应用为主线、以与其相应的其它课程为依托,理论联系实际。总结分每章授课前言引导、章节(理论概括与分析计算练习相结合)、课程结束系统总结三种形式寓意于教学环节中。本课程中的各种基坑支护设计与施工等均为后续地下工程施工、课程设计以及毕业设计奠定了基础,后续课程要特别注意加强与这部分内容的联系与呼应。

6.建议使用教材和参考书目

《深基坑围护设计与实例解析》徐长节编              机械工业出版社2014

《深基坑支护工程设计技术》黄强编                  中国建筑工业出版社1995

《土力学》陈仲颐等编                              清华大学出版社1994

四、大纲说明

1.习题

本门课程的作业主要为课后习题,根据授课内容,每章均有练习题。平均每章10道题,意在对所学知识的巩固与更好的理解。

2.实验

3.考核

考试为期末笔试形式,考试内容尽量避免死记硬背型,给学生更多的思考或想象空间。

(1)考题设计

考试题大体可分为5种类型:单选型题、多选型题、填空型题、判断型题、计算型题,重点考查学生对基本概念、基本公式、基本计算方法的掌握和应用。

(2)成绩评定

成绩为百分制。考试内容覆盖全部授课内容。课程重点内容约占全部考试内容的80~90%,基本理论与基本概念约占考试内容的50%,计算部分约占考试内容的50%。

期末成绩评定参考平时作业,未完成作业者,不许参加期末考试。

4.其他

利用演示、幻灯、投影仪、音像、计算机辅助教学等形象化、现代化教学手段,提高教学效果。