目     录

1文献综述 2

1.1近年来国内深基坑支护概况 2

1.2 深基坑支护技术的现状与发展 2

1.2.1深基坑工程的主要内容 3

1.2.2深基坑支护的类型 3

1.2.3存在的常见问题 7

1.2.4 深基坑技术的发展趋势 9

1.3近年来国外深基坑支护研究进展 10

2高层建筑深基坑开挖施工与支护设计的背景和研究意义 11

2.1深基坑开挖施工的背景 13

2.1.1深基坑工程的施工 13

2.2深基坑支护结构的背景 13

2.2.1 深基坑支护工程 14

2.2.2 深基坑支护工程的施工 14

2.3高层建筑深基坑开挖施工与支护设计的研究意义 15

3研究方法、内容及预期目的 16

3.1基坑支护的研究目的及内容 17

3.2基坑支护方法及优选 17

3.2.1基坑支护设计计算方法 18

3.3研究预期目的 22

4进度安排 22

参 考 文 献 23

指导教师意见 24

1文献综述

本文献综述了高层建筑深基坑开挖施工与支护设计的国内外研究进展、课题背景及开展研究的意义、以及研究方法、内容及预期目的。

1.1近年来国内深基坑支护概况

近年来,随着经济的发展，社会的进步，大城市的高层建筑，地下建筑，还有隧道等工程的大幅度增加，而同时为了节省土地，充分利用地下空间，深基坑工程也随之不断增加。深基坑工程是一个古老而具有划时代特点的综合性的岩土工程课题，因为它既涉及到土力学典型强度问题和变形问题，又涉及到土体与支护结构的相互作用问题[1]。经过分析不难看出，基坑工程的发展是一种新的支护型式的出现带动新的分析方法的产生,，遵循实践，认识，再实践，再认识的规律而逐渐趋向成熟，20世纪30年代，太沙基和皮克等最先从事基坑工程的研究，60 年代在奥斯陆等地的基坑开挖中开始实施施工监测，从70 年代起，许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规。我国于20 世纪80 年代初才开始出现大量的基坑工程。80年代前,国内为数不多的高层建筑的地下室多为一层，基坑深不过4 m，常采用放坡开挖就可以解决问题。到80 年代，随着高层建筑的大量兴建，开始出现两层地下室，开挖深度一般在8 m 左右，少数超过10 m。 进入90 年代，我国的高层建筑迅猛发展，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10 m 的比比皆是。

1.2 深基坑支护技术的现状与发展

基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题，放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。事实上，人类土木工程的频繁活动促进了基坑程的发展。20世纪90年代以来，在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，高层建筑如雨后春笋般迅速发展，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。建筑高度越高，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求越来越高，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。

1.2.1深基坑工程的主要内容

（1）岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数；测定邻近建筑物、周围地下埋设物（管道、电缆、光缆等）、城市道路等工程设施的工作现状，并对其随地层位移的限值作出分析。

（2）支护结构设计。包括挡土墙围护结构（如连续墙、柱列式灌注桩挡墙）、支承体系（如内支撑、锚杆）以及土体加固等。支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合，需要考虑的主要依据有：当地经验，土体和地下水状况，四周环境安全所允许的地层变形限值，可提供的施工设施与施工场地，工期与造价等。

（3）基坑开挖与支护的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。

（4）地层位移预测与周边工程保护。地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化，也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值，应修改支护结构设计与施工方案，必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。

（5）施工现场量测与监控。根据监测的数据和信息，必要时进行反馈设计，用信息化来指导下一步的施工。

1.2.2深基坑支护的类型

各种建筑物与地下管线都要开挖基坑，一些基坑可直接开挖或放坡开挖，但当基坑深度较深，周围场地又不宽时，一般都采用基坑支护，过去支护比较简单，也就是钢板桩加井点降水，一般能满足基坑安全施工，而对于深基坑已不能满足要求，近几年来随着基坑深度和体量的增大，支护技术也有了较大进展，按功能分常用的有以下一些：

1）挡土系统：常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。

2）挡水系统：常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其功能是阻挡抗外渗水。

3）支撑系统：常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。

常见的深基坑支护类型主要有以下几种：

1钢板桩支护

钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动，对周围环境影响很大，因此在人口密集、建筑密度很大的地区，其使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大，所以当基坑支护深度大于7m时，不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需要拔出，因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。

2深层搅拌支护

深层搅拌支护是利用水泥作为固化剂，采用机械搅拌，将固化剂和软土剂强制拌和，使固化剂和软土剂之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙，作为支护结构。适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层，基坑开挖深度不宜大于6m。对有机质土、泥炭质土，宜通过试验确定。

3 排桩支护

排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入（渗入）坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便，可用机械钻（冲）孔或人工挖孔，施工中不需要大型机械，且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害，成本较地下连续墙低。同时，灌注桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力（承受侧压），这时在桩与主体之间通常不设拉结筋，并用防水层隔开。排桩支护可分为悬臂式和支锚式，而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下，悬臂式柱列桩适用于三级基坑，支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。一般来说，当基坑深h=8m～14m，周围环境要求不十分严格时，多考虑采用排桩支护。柱列式灌注桩的工作比较可靠，但要重视帽梁的整体拉结作用，在基坑边角处，帽梁应连续交圈。当要求灌注桩围护结构起到抗水防渗作用时，必须做好桩间和桩背的深层防水搅拌桩或旋喷桩（一般的钻孔压密注浆法不易保证止水，曾引发多起重大事故）。当周围环境保护要求严格时，为减少排桩的变形，在软土地区有时对基坑底沿灌注桩周边或部分区域，用水泥搅拌桩或注浆进行被动区加固，以提高被动区的抗力，减少支护结构的变形。

4地下连续墙

地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。在基坑深（一般h>10m）、周围环境保护要求高的工程中，经技术经济比较后多采用此技术。但是地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难，尤其是遇到岩层需要特殊的成槽机具，施工费用较高。在施工中泥浆污染施工现场，造成场地泥泞不堪。目前采用的逆作法施工使得两墙合一，即施工时用作围护结构，同时又是地下结构的外墙。逆作法施工一般用在城市建筑高层时，周围施工环境比较恶劣，场地四周邻近建筑物、道路和地下管线不能因任何施工原因而遭到破坏，为此在基坑施工时，通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力（即利用地下结构自身的桩、柱、梁、板作为支撑，同时可省去内部支撑体系），减少支护结构变形，降低造价并缩短工期，是推广应用的新技术之一。除现场浇筑的地下连续墙外，我国还进行了预制装配式地下连续墙和预应力地下连续墙的研究和试用。预制装配式地下连续墙墙面光滑，由于配筋合理可使墙厚减薄并加快施工速度。而预应力地下连续墙则可提高围护墙的刚度达30%以上，可减薄墙厚，减少内支撑数量，由于曲线布筋张拉后产生反拱作用，可减少围护结构变形，消除裂缝，从而提高抗渗性。这两种方法已经在工程中试用，并取得较好的社会效益和经济效益。

5 土钉支护

土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用[2]。土钉支护的使用要求土体具有临时自稳能力，以便给出一定时间施工土钉墙，因此对土钉墙适用的地质条件应加以限制。《建筑基坑支护技术规程（JGJ12021999）》规定了土钉墙适用于二、三级基坑、非软土场地、基坑深度不宜大于12m。土钉墙支护施工速度快、用料省、造价低，与其他桩墙支护相比，工期可缩短50%以上，节约造价60%左右；而且土钉支护可以紧贴已有建筑物施工，从而省出桩体或墙体所占用的地面。但从许多工程经验看，土钉墙的破坏几乎均是由于水的作用，水使土钉墙产生软化，引起整体或局部破坏，因此规定采用土钉墙工程必须做好降水，且其不宜作为挡水结构。土钉是用来加固现场原位土体的细长杆件。通常采用钻孔，放入变形钢筋并沿孔全长注浆的方法做成、它依靠与土体之间的粘结力或摩擦力，在土体发生变形时被动承受拉力作用。它由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土面层形成支护体系。由于随挖随支，能有效地保持土体强度，减少土体的扰动。20世纪90年代以后，土钉墙技术开始应用于东南沿海一带，但该地区地质条件属于以淤泥及淤泥质土为主的软土带，为适应这一特性，发展了复合土钉支护技术。加筋水泥土墙是在水泥土桩中插入H形钢（拉森板桩、钢管等）组成的。由H形钢承受侧向荷载，而水泥土则具有良好的抗渗性能，因此加筋水泥土墙具有良好的挡土和止水抗渗效应。水泥土桩和H形钢的组成形式一般有2种，而且水泥土桩中插入H形钢，设置支撑也十分方便。施工时为使H形钢可凭借自重顺利下沉至指定标高，水泥土桩施工一般采用三轴型全深搅拌的深层搅拌机，且需提高水泥掺入比。该技术在上海、江苏、浙江一带已推广应用。

另外还有锚杆或喷锚支护、拱圈支护和逆作法支护等。 

1.2.3存在的常见问题 

深基坑工程支护技术虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验，甚至在一些达到国际水平，但仍存在一些问题需进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。深基坑工程支护施工过程中常常存在的问题主要有以下几种：

1土层开挖和边坡支护不配套

常见支护施工滞后于土方施工很长一段时间，而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工一般来说，土方开挖技术含量相对较低，工序简单，组织管理容易。而挡土支护的技术含量高，工序较多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中，大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支付工作，而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，拖工期，开挖顺序较乱，特别是雨期施工，甚至不顾挡土支护施工所需工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法完成支护工作，以致使支护施工滞后于土方施工，因支护施工无操作平台完成钻孔、注浆、布网和喷射砼等工作，而不得不用土方回填或搭设架子来设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证进度，也难于保证工程质量，甚至发生安全事故，留下质量隐患。

2边坡修理达不到设计、规范要求

常存在超挖和欠挖现象一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护的砼初喷工序[3]。而在实际开挖时，由于施工管理人员不到位，技术交底不充分，分层分段开挖高度不一，挖机械操作手的操作水平等因素的影响，使机械开挖后的边坡表面平整度，顺直度极不规则，而人工修理时不可能深度挖掘，只能就机挖表面作平整度修整，在没有严格检查验收就开始初喷，故出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。

3成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求

深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直般为100~150的钻杆成孔，孔深少则五、六米，深则十几米，甚至二十多米，钻孔所穿过的土层质量也各不相同，钻孔如果不认真研究土体情况，往往造成出渣不尽，残渣沉积而影响注浆，有的甚至成孔困难、孔洞坍塌，无法插筋和注浆。再者注浆时配料随意性大、注浆管不插到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、充盈度不够，而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求，影响工程质量，甚至要做再次处理。

4喷射砼厚度不够、强度达不到设计要求

目前建筑工程基坑支护喷射砼常用的是干拌法喷射砼设备[4]，其主要特点是设备简单、体积小，输送距离长，速凝剂可在进入喷射机前加入，操作方便，可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单方便，但由于操作手的水平不同，操作方法和检查控制等手段不全，混凝土回弹严重，再加上原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素，往往造成喷后砼的厚度不够、砼强度达不到设计要求。

5施工过程与设计的差异太大

深层搅拌桩的水泥掺量常常不足，影响水泥土的支护强度。我们发现在同样做法的支护，发生水泥土裂缝，有时不是在受力最大的地段，检查下来，往往是强度不足，地面施工堆载在局部位置往往要大大高于设计允许荷载。施工质量与偷工减料的现象也并不少见。基坑挖土是支护受力与变形显著增加的过程，设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形，并进行图纸交底，而实际施工中土方老板往往不管这些框框，抢进度，图局部效益。

6设计与实际情况差异较大

深基坑支护由于其土压力与传统理论的挡土墙土压力有所不同，在目前没有完善的土压力理论指导下，通常仍沿用传统理论计算，因此有误差是正常的，许多学者对此进行了许多研究，在传统理论土压力计算的基础上结合必要的经验修正可以达到实用要求。问题是对这样一个极为复杂的课题，脱离实际工程情况，往往会造成过量变形的后果。如某些设计、不考虑地质条件、地面荷载的差异，照搬照套相同坑深的支护设计。必须根据实际地面可能发生的荷载，包括建筑堆载、载重汽车、临时设施和附近住宅建筑等的影响，比较正确地估计支护结构上的侧压力。

7工程监理不到位

按规定高层建筑、重大市政等的深基坑是必须实行工程监理的，大多数事故工程都没有按规定实施工程监理，或者虽有监理而工作不到位，只管场内工程，不管场外影响，实行包括设计在内的全过程监理的就更少。客观地说深基坑工程监理要求监理人员具有较高业务水平，在我国现阶段主要就只是监控支护结构工程质量、工期、进度，而对于设计监理与对住宅及周边环境的监控尚有一定差距，巫待完善与提高。

8施工监测不重视

主要是建设单位为省钱不要求施工监测，或者虽设置一些测点，数据不足，忽视坑边住宅的检测，或者不重视监测数据，形同虚设。支护设计中没有监测方案，结果发生情况不能及时警报，事故发生后也不易分析原因，不利于事故的早期处理，省了小钱化大钱。

为了减少支护事故，有待精心设计、精心施工、强化监理，保护坑边住宅与环境，提高深基坑支护技术和管理水平。

1.2.4 深基坑技术的发展趋势

（1）基坑向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大[5]。因此，从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。但逆作法施工受桩承载力的限制很大，采用逆作法时不能采用一柱一桩，而是一柱多桩，增加了成本和施工难度。如何提高单桩承载力，降低沉降，减少中柱桩（中间支承柱），达到一柱一桩，使上部结构施工速度可以放开限制，从而加快进度，缩短总工期，这将成为今后的研究方向。

（2）土钉支护方案的大量实施，使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要，湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土。

（3）目前，在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工挖土为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械，以提高工效，加快施工进度，减少时间效应的影响。

（4）为了减少基坑变形，通过施加预应力的方法控制变形将逐步被推广，另外采用深层搅拌或注浆技术对基坑底部或被动区土体进行加固，也将成为控制变形的有效手段被推广。

（5）为减小基坑工程带来的环境效应（如因降水引起的地面附加沉降），或出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。

（6）在软土地区，为避免基坑底部隆起，造成支护结构水平位移加大和邻近建（构）筑物下沉，可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固，即提高支护结构被动区土体的强度的方法。

1.3近年来国外深基坑支护研究进展

随着城市建设的发展，开发三维城市空间便成为了必然，目前各类用途的地下空间己经在世界的各大城市得到了开发和利用，高层建筑的多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车站、地下停车库等多种地下设施，大型工业建筑及厂房也对其地下结构提出了新的要求[6]。

国外著名的地下工程有法国巴黎中央商场，美国明尼苏达大学土木工程的办公大楼和实验室，日本东京八重洲地下街道等。基坑工程是基础和地下工程施工中的一个古老而又有时代特点的岩土工程课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及到土力学中典型强度问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用问题。对于这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、计算技术、测试仪器以及施工机械、施工工艺的进步而逐步完善的。

最早提出分析方法的是Terzaghi和Peck等人，他们早在二十世纪40年代就对开挖的稳定和支撑的内力等进行了研究并提出了计算方法。这一理论原理一直沿用至今，只不过有了许多改进与修正。50年代，Bjerrum和Eide给出了分析深基坑底板隆起的方法。60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软粘土深基坑中使用了仪器进行监测，此后的大量实测资料提高了预测的准确性，并从70年代起，产生了相应的指导开挖的法规。从80年代初开始我国逐渐涉入深基坑设计与施工领域，在深圳地区的第一个深基坑支护工程率先应用了信息施工法，大大节省了工程造价。进入90年代后为了总结我国深基坑支护设计与施工经验，开始着手编制深基坑支护设计与施工的有效法规。

二十一世纪，各种类型的基坑支护设计得到广泛应用的同时组合支护技术越来越被专业人士看中，出现了时空效应理论，支护技术也得到了长足的发展。

2高层建筑深基坑开挖施工与支护设计的背景和研究意义

基坑是建筑工程的一部分，其发展与建筑业的发展密切相关，而深基坑是充分利用土地资源的方式之一。由于我国地少人多，人均占有土地还不及全世界人均占有土地的十分之一，为节约土地，向空间要住房，向旧房要面积，许多高层建筑拔地而起。据不完全统计，1980~1989年10年间，我国新建高层建筑1000余幢，1990年~1999年10年间，全国新建的高层建筑超过9000幢。适当发展多层和高层，向空中和地下发展是解决我国土地资源紧张的一条重要出路。随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，同时，密集的建筑物、大深度的基坑周围复杂的地下设施，使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要，因此，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视[7]。

自20世纪以来，中国的城市化进程飞速发展，随之而来的，则是城市人口不断膨胀，建筑空间日趋拥挤，土地资源日益紧张，故我国的高层建筑递增，而地下空间的利用也越来越被重视。目前各种用途的地下工程诸如地下室、地下停车场和地下商场正逐渐得到越来越多的建筑利用。大量兴建的高层建筑和地下工程必然带来了大规模的基坑工程，而基坑开挖和围护问题已经逐渐成为建筑工程界的热点问题之一。

深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程，施工单位应按先设计、后施工的程序施工，并尽量做到边施工、边监测，还要遵循“分层开挖，先撑后挖，随挖随撑，对称均衡，限时限量”的原则，杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制，保证工程顺利、安全地完成。   

近年来，随着大批的高层和超高层建筑的建设，开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求，多层、高层、超高层建筑地下室的设计必不可少，有的地下建筑甚至有三四层，深的达十多米，于是，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护为临时建筑，不在建筑主体施工的范围内，为节省投资、降低成本及加快进度，业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性，而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性，认为只要基础工程完成时，基坑支护未垮掉便解决问题，有的施工单位甚至认为挖一个大坑、简单地处理一下坑壁即可，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，还造成了巨大的经济损失。

自上世纪80年代以来，深基坑工程一直是我国建筑工程的热点问题之一。深基坑支护设计与施工既是我国各大城市基本建设工程的重要关键问题，又是岩土力学学科中比较复杂和困难的问题。现代城市的建设发展以及技术的进步对深基坑工程设计提出了一个更高的要求：既要安全可靠，又要经济节约，同时还要满足周边环境控制的目的，这就需要研究贯穿整个深基坑工程设计和施工全过程的优化设计理论和方法。 深基坑工程是一个综合性很强的系统工程，其支护方案的优劣直接影响工程进度、质量和成本，在整个基坑施工工程中占有重要的地位。虽然近年来深基坑工程得到了极大地发展应用，但国内对其支护方案的选择仍具有片面性和主观性。因此，遵循安全可行、经济合理、施工便捷、环境保护等原则，找出一套科学合理且可操作性强的方案优选方法，是非常必要和有意义的。

随着城市建设的加速发展，房屋密集度越来越高，旧城改造新建楼房也是见缝插针，常常缺乏旧有市政地下管线、地下设施的档案资料，不易查找。而基坑支护工程又受周边建筑和地下设施的影响很大，往往这些情况在支护结构设计施工和基坑开挖前无法准确查明，有时场区内勘察钻孔也无法探明局部特殊的地质情况或不能准确反映场地周边的地质差异。这些因素给基坑支护结构方案制定和设计施工带来了很大难度和设计条件的不确定性。在基坑支护结构施工或基坑开挖过程中，有些事先不明、无法预料的周边条件和地质条件的变化会使基坑支护工程出现突发的、使人措手不及的工程事故，甚至造成灾难性后果。

由于上述这些特点，基坑支护工程在地基基础工程范围事故频繁发生，从20世纪80年代至今，在全国各大城市的建筑工程中，每年都会有为数不少的基坑出现较严重的工程事故，给国家和单位造成了巨大的经济损失和不良的社会影响。基坑支护工程的风险极大，应引起有关部门、单位和管理技术人员的高度重视。

随着国内基坑支护工程的普遍发展和日益增多，这方面的设计、施工、监理和质检的经验不断积累和逐渐成熟，同时也伴随着本领域发展过程中诸多的工程事故的发生和失败的教训，这些经验和教训促进了行业和地区对基坑支护工程项目的管理日趋完善，国家和地区相继出台了一些关于基坑支护工程的规范、规程和工程管理的有关规定等法律、法规文件。

2.1深基坑开挖施工的背景

近年来，随着大批的高层和超高层建筑的建设，开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求，多层、高层、超高层建筑地下室的设计必不可少，有的地下建筑甚至有三四层，深的达十多米，于是，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护为临时建筑，不在建筑主体施工的范围内，为节省投资、降低成本及加快进度，业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性，而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性，认为只要基础工程完成时，基坑支护未垮掉便解决问题，有的施工单位甚至认为挖一个大坑、简单地处理一下坑壁即可，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，还造成了巨大的经济损失。

2.1.1深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例如，确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。

2.2深基坑支护结构的背景

基坑支护结构大多为临时性结构，其作用仅是在基坑开挖和地下结构施工期间保证基坑周边即有建筑物、道路、地下管线等环境的安全和本工程地下室施工的进行，其有效使用期一般在一年左右。个别情况下支护结构也可同时兼做地下室结构的组成部分，成为永久性结构。作为临时性结构，容易忽视它的重要性，认为一旦地下室建起来后支护结构就没有用了，往往把它看做施工临时措施而不情愿投入太多资金。为了省钱宁愿在短期内冒风险，报有侥幸心理。可是基坑支护工程一旦出现工程事故，处理起来十分困难，造成的危害面一般也较大，常会产生对第三者的侵害，处理事故的费用和经济损失比节省下来的支护工程费用大的很多，这方面的惨痛教训是很多的。

在深基坑开挖施工时，为确保施工安全，防止土体塌方和滑移事故发生，必须采取相应的基坑支护措施。基坑支护施工设计，应综合考虑工程地质条件、基坑类型、基坑挖掘深度、周边环境对基坑侧壁位移的要求，基坑周边荷载、水文气象条件、支护结构使用期限等因素，做到安全、经济、合理[8]。 

近几年高层建筑的兴起，促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑施工技术上积累了丰富的经验，新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是，目前城市建筑密集，基坑边缘距已有建筑物间距很小，给工程施工带来很大的难度，也给周围环境带来极大威胁；原来的深基坑支护结构的设计理论、运算公式、施工工艺等不太符合深基坑开挖与支护结构的客观情况，导致一些基坑工程施工事故，造成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题应引起我们工程技术人员的极大关注。

2.2.1 深基坑支护工程

采用深基坑随着基础埋深加大给施工带来很多困难，尤其在城市建筑物密集地区，施工场地的狭小，邻近建筑物、道路和管线纵横交错，多数情况下不能放坡开挖，需要采用支护结构。

深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程，施工单位应按先设计、后施工的程序施工，并尽量做到边施工、边监测，还要遵循“分层开挖，先撑后挖，随挖随撑，对称均衡，限时限量”的原则，杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制，保证工程顺利、安全地完成[8]。 

2.2.2 深基坑支护工程的施工

支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。

深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性，即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形，若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败[8]。

基坑支护结构信息化管理的主要手段，是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测，根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况，比照勘察、设计的预期性状，动态分析监测资料，全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率，对照报警标准，预测下一阶段工作的动态，及时对施工中可能出现的险情进行预报，超过位移设定的预警值时，应及时采取有效的应对措施，确保工程安全。

深基坑支护结构工程监测的主要内容有：支护结构顶部水平位移；支护结构沉降和裂缝；临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝；基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外，一般每8～10m设一个监测点，关键部位适当加密，开挖后每天监测3次，位移大时应适当加密[9]。

观测结果要真实反映所测目标的动态趋势，并绘出变化曲线图，以传递险情前兆信息，找出险情发生的必要条件，如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等，结合相关的诱发条件，如气象条件、开挖施工、地下水变化等，根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策，以排除险情。开挖较深的基坑时，还应测试支撑的内应力，当应力值达到设计值的90%（或支撑变形达10mm）时，要及时采取防范措施。另外，因现场施工情况复杂，监测点极易被破坏，要注意对监测点的保护。

2.3高层建筑深基坑开挖施工与支护设计的研究意义

随着城市建设的发展，基坑施工的开挖深度越来越深，从最初的5～7m发展到目前最深已达20m多。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。

对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目，往往难从以往的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。首先，靠现场监测据来了解基坑的设计强度，为今后降低工程成本指标提供设计依据。第二，可及时了解施工环境——地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三，可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度，为及时采取安全补救措施充当耳目。

基坑开挖与支护是由若干具有独立功能的体系和部分组成的整体，无论是工程委托与设计、施工，均应从这个整体出发，只有系统各部分充分、合理的配合协调，才能构成良好的整体，基坑工程才能形成合理的经济与社会效益[10]。

深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程，施工单位应按先设计、后施工的程序施工，并尽量做到边施工、边监测，还要遵循“分层开挖，先撑后挖，随挖随撑，对称均衡，限时限量”的原则，杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制，保证工程顺利、安全地完成。

3研究方法、内容及预期目的

本文在总结深基坑工程设计与施工实践的基础上，提出了基坑支护设计优化方法，以变形控制为主对基坑支护设计方法进行了探讨，分析了基坑水平位移、垂直位移，总结分析了影响维护结构变形的影响因素，阐述了变形控制设计的基本原理与主要内容。

对深基坑支护方案的选择进行了探讨，基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节条件是选择支护方案的主要考虑因素[11]。

从基坑动态设计的观点出发，借助变形预测分析系统，以实测变形数据资料为基础，说明对基坑支护系统的位移进行预测是可行的，通过施工检测，能有效保证周边环境的安全。

运用基坑变形的反分析设计方法，进一步阐明在深基坑工程中动态设计和信息化施工己经成为维护结构设计和施工的发展趋势，通过正、反分析设计方法，能达到优化设计、节约投资以及保证安全的目的。

本文在总结有关文献的基础上，以基坑支护变形控制为主线，分析了基坑支护结构的变形及其影响因素，讨论了支护结构变形控制设计的基本原理和设计方法，并运用有限元分析系统对基坑变形进行了预测。

3.1基坑支护的研究目的及内容

论文的研究目的是构建基础人工神经网络理论的深基坑支护结构选型决策模型，深基坑支护结构型式的优化选择问题，使深基坑支护结构选型决策在科学化、结构化、智能化方面向前迈进一步，同时，为实际工程的应用和其它智能决策系统的研究提供有益的借鉴[12]。

(1)剖析当今时代环境下深基坑工程的特点，辨识深基坑支护结构选型决策的影响因素，建立深基坑支护结构选型指标体系并确立各指标相应的数量化方法；

(2)通过查阅文献、实地调研，收集大量的深基坑支护工程实例，整理、分析、归纳，对所收集的工程实例进行数据前处理，形成神经网络模型学习所需的学习样本知识库；

(3)引入BP人工神经网络理论，用MATLAB语言编写选型决策程序并利用MATLAB软件中的ANN工具箱初步构建深基坑支护结构选型决策模型；

(4)利用学习样本知识库对所构建的选型决策模型进行训练和调试，优化模型的算法及拓扑结构，确立基础人工神经网络的深基坑支护结构选型决策模型；

(5)将成型的基合评判法的优选结果和工程实施情况进行对比分析，验证该选型模型的工程实用性和础人工神经网络的深基坑支护结构选型决策模型运用于实际工程，结合多层次模糊综有效性。

3.2基坑支护方法及优选

深基坑开挖分支护开挖与无支护放坡开挖两种形式。当条件允许时应选最经济的开挖方案，由于基坑周边环境愈来愈复杂，多数情况下基坑须支护开挖。基坑工程的地区性特点突出，可供选择的支护方案很多。衡量一个支护方案是否成功，不仅要求支护系统是稳定的，而且要求支护系统的变形满足周边环境的要求，另外方案须是经济合理的[13]。因此，深基坑支护方案的选择应根据基坑开挖的几何形状，包括深度，长度，宽度等，周边环境状况，场区工程地质条件，地下水情况，结合基坑施工的工期与安全，施工便利的要求进行综合考虑，在可靠的前提下对方案进行优选。

基坑支护方案优选：

目前，基坑支护的方法主要以下几种，钢板桩，地下连续墙，水泥土桩，土钉墙，逆作拱墙，放坡。

1.排桩或地下连续墙：适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5米；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。

2.水泥土桩:适用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。

3.土钉墙:适用于基坑侧壁安全等级用降水、截水措施。

4.逆作拱墙：适用于基坑侧壁安全等宜为二、三级的非软土场地；基坑深度不宜大于12m：当地下水位高于基坑底面时，宜采级宜为二、三级;淤泥或淤泥质土场地不宜采用；拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12米；位高于基坑底面时，宜采用降水、截水措施。

5.放坡：基坑侧壁安全等级宜为三级；施工场地应满足放坡条件；当地下水可独立或与上述其他结构结合使用；当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。

3.2.1基坑支护设计计算方法

目前，基坑支护结构内力和变形计算方法主要有三类，极限平衡法、土抗力法和有限元法。极限平衡法假定作用在结构前后的土压力分别达到被动土压力状态，在此基础上再做简化计算；土抗力法则根据作用于支护结构上的主动土压力和土抗力，通过建立分析计算模型对结构的内力和变形进行分析计算；有限元法从应力平衡方程和土体结构出发，通过数值离散技术，得到计算模型的应力场和位移场[14]。在前两种计算方法中，作用于支护结构上的土压力都要首先确定，所以土压力在基坑工程分析和设计中具有重要的地位。

(1)极限平衡法

土压力计算是经典的土力学问题。ulomb (1773)和Rankine (1857)最早对土压力进行了研究，它们从不同的假设条件出发，得到了各自的土压力计算公式，土压力的大小都沿深度线性增加，呈三角形分布；Janbu , Rahardj。和Fredlund,张天宝、Z. Chen和S. Li、朱大勇等用边坡稳定性分析的条分法对挡土墙的土压力进行了研究；W F. Chen应用极限分析法对土压力进行了系统的研究，得到不同情况下土压力的理论解;前苏联学者Chntko曾提出在静止土压力与主动土压力之间按线性变化，根据位移来确定土压力的思想；Terzaghi曾对柏林地铁砂土挖方支撑压力进行了量测，结果表明:虽然砂土分布十分均匀，但土压力相差较大，但分布曲线从总体上接近抛物线。因此，Terzaghi根据Coulomb主动土压力，提出有支撑支护体系的土压力计算图式;美国西雅图Columbia大厦锚杆护壁基坑工程土压力实测结果与Terzaghi的结果近似，接近梯形分布。后来根据Terzaghi和Peck的研究，给出土压力计算式;魏汝龙、陈愈炯和温彦锋、杨晓军和龚晓南、孙淑贤、章胜南、罗嗣海等分别对土压力与水压力的关系、开挖卸载和应力状态改变对土压力的影响以及水土合算法强度指标的确定进行了有益的探讨。Bowles提出的弹性地基梁有限元法。土抗力法在一定程度上考虑了支护结构与土体相互作用的影响，用土弹簧模拟地层对支护结构变形的约束，可跟踪施工过程，逐阶段计算，能较好地反映基坑开挖和回填过程中各种因素和复杂情况对支护结构受力的影响。因此，对于环保要求高、地层软弱、多支点支护结构基坑，工程上大都采用土抗力法进行设计计算。我国的相关规范也推荐该法。在土抗力法中，支护结构主动侧土压力及坑底土体弹簧的刚度是影响计算结构的两个主要因素。作用于基坑支护结构上的土压力，会随着施工过程和支撑条件的变化而变化。日本的森重龙马提出了支护墙体变位对土压力产生增减的计算方法。吴伟强采用线性变化土压力的设想提出了一种用于挡土桩墙支护结构计算的位移土压力法。陆瑞明提出了一个计算挡土拱圈内力和位移的非线性共同作用法。Briaud在锚拉式支护结构的计算中，将支护墙前后的土压力均假定为随支护位移成线弹性理想塑性变化。郭玉荣和邹银生等则对基坑支护结构全过程分析中的土压力分布模式进行了探讨。在确定土的抗力时，常采用“m”法，这是一种线弹性地基反力法，作用在支护结构上的地基反力与支护结构的水平位移成正比。熊巨华和李建华对“m的确定方法进行了探讨。通过对桩的水平荷载试验，认为在整个位移范围内假定地基为线弹性是不合理的。

(2)有限元方法

有限元方法提供了一种更为合理的设计计算方法，它可以从整体分析支护结构及周围士体的应力与位移性状，而且可适用于动态模拟计算，不仅用于事前设计与方案比较而且适用于信息反馈施工管理提供实时处理的阶段[15]。从原理上说，常规方法存在的问题在有限元方法中都可以不同程度的得到解决。除了数值分析方法本身的问题以外，用有限元的方法的关键是正确选用计算模型和设计参数:另一个需要研究的问题是安全系数的定义及如何与常规设计的安全系数相匹配。如果后一个问题不解决，有限元方法仍然只停留在辅助手段的水平上而不能成为一种可供实用的工程设计方法。可以看出，常规设计方法仍然是目前支护结构设计的主要方法，但需要对它存在的问题加以研究改进，同时发展有限元方法使之实用化、系统化，成为支护结构计算辅助设计软件，供设计与施工采用。

CAE(Computer Aid Engineering)即计算机辅助工程，指工程设计中的分析计算与分析仿真。CAE的技术种类包括:有限元法(Finite Element Method)，边界元法(Boundary Element Method)、有限差分法(Finite Difference Method)等，每种方法都有其应用领域。常见的CAE通用软件有ANSYS, MARC, NASTRAN, PATRAN等，一般都具有前处理、求解、后处理三大模块。随着CAD, CAM技术和应用水平的提高和普及，CAE的发展也越来越快，应用也越来越广。有限元单元法由于能够处理分析域的复杂性状及边界条件，材料的非线性和几何非线性，已在深基坑工程中得到了应用。

起始于20世纪70年代的ANSYS(Analysis System)是一种融结构、热学、流体、电磁学和声学于一体的大型CAE通用有限元分析软件，目前广泛应用于国防、汽车工程、机械、土木工程等领域的科学研究中。ANSYS自身具有强大的三维建模能力；提供灵活的CAD图形接口及CAE数据接口;实现结构的静力和动力分析；计算结构的整体和局部失稳；任意设定荷载工况，可完成各种复杂的静、动荷载以及温度荷载工况组合；可对各种施工过程进行模拟。由于在基坑开挖理论研究中引进了数值分析技术，使许多以前不能决的问题变得比较容易，龚晓南等分析了板桩支挡结构的软粘土地基基坑开挖问题，利用有限元程序分析了影响基坑性状及工程经济效益的几个重要因素，如：板桩的插入深度、板桩的刚度以及土质条件等。

Desai C.S孙钧等运用人工神经网络技术对深大基坑开挖进行了施工变形智能预测与控制的研究，预测结果与现场监测数据十分吻合。

梅传书等对深基坑开挖的有限元模拟与实验作了研究，采用Duncan-Chan模型和Goodman接触面单元编制了二维有限元程序，利用模型试验对该程序进行了验证，认为实测结果与理论计算值两者较为接近。

李彦明，刘晓立考虑非饱和土中存在负孔隙水压力的特点，对非饱和土地区软土深基坑支护工程尝试采用PLAXIS程序计算，将计算结果与室内大型模型试验结果进行对比分析，得出挡墙上土压力的分布及变形规律，以期完善。

武汉大学土木建筑工程学院运用ANSYS研究和设计了拱坝、面板堆石坝、复杂地下洞室群、大型输水结构，并模拟了其施工力学过程。

在深基坑支护设计理论上，同样也存在着很多尚未解决的问题。Jean-LouisBriaud分析了美国深基坑工程的现状，指出在设计理论与方法上目前还没有新的突破，弹塑性有限元法被认为是最有前景的计算方法。但是，现在的主要问题是：“没有简单、可靠、能用于常规工程设计的有限元工具”。

本人在系统学习了基坑支护有限元分析及基本理论的相关知识后，采用ANSYS大型有限元软件分析了基坑悬臂桩和桩锚支护体系，得出基坑和支护体系的应力及位移。结合邯郸某基坑实例，在有限元分析的基础上，采用常规设计方法对基坑进行设计计算。两者进行对比，验证了ANSYS在基坑悬臂桩支护、桩锚支护方面的适用性。

对邯郸某基坑实例，本文列出了四种常规支护方案，水泥土挡墙支护，悬臂桩支护，桩锚支护和土钉墙支护。经计算分析，桩锚支护和土钉墙支护适用于本工程。本文对常规支护方法分别进行设计，计算出桩的位移、内力;锚杆的内力;土钉的内力等。

在常规设计完成后，采用ANSYS软件分析悬臂桩支护和桩锚支护体系。对支护体系进行分析时，由于非线性分析不容易收敛，将土层简化为两层。有限元分析过程中，首先计算了土层的初应力，导入初应力文件后用生死单元模拟基坑开挖，用接触单元模拟了桩和土的接触，考虑施工荷载后，运行程序得出结果。

(1)主要内容可归纳为以下几点：

①常规设计方法对基坑进行设计计算。

②用ANSYS分析得出支护结构的内力、位移等。

③两者进行对比验证ANSYS软件在基坑支护方面的有效性。

④用ANSYS软件分析影响桩位移的主要因素。

(2)本文采用方法：常规计算方法和有限元分析方法。

常规计算采用的方法有：

①“m”法：计算基坑底以下支护体系的内力及位移。

②采用静力平衡法：计算基坑底以上支护体系的内力和位移。

③材料力学公式法，规范方法等计算桩的位移及嵌固深度。

3.3研究预期目的

1、了解深基坑工程的特点，开挖和支护的要求。

2、了解深基坑开挖与支护的相关规范，明确设计流程。

3、了解工程设计条件，明确设计要求。

4、根据基坑工程设计要求与场地条件，设计基坑开挖方案。

5、设计合理的基坑支护方案，并进行基坑稳定性演算。

6、根据基坑稳定性演算结果，对基坑支护方案进行优化。

4进度安排

2009-2010-1：

第13周～第14周：参加毕业设计动员会，确定毕业设计方向，参加毕业设计指导课程Ⅰ；

第15周～第17周：参加毕业设计指导课程II，完成任务书；

第18周～第19周：查阅国内外文献，完成开题报告；

2009-2010-2：

第1周～第8周：完成中期检查；

第9周～第11周：进行设计、计算与图表绘制，编写出符合要求的毕业设计说明书；

第12周～第14周：论文送审，完成小组答辩；

第15周：完成系级答辩；

第16周：完成院级答辩。

参 考 文 献

[1] 建筑地基基础设计规范（GB50007 2002）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002

[2] 建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）[S]. 北京：冶金工业出版社，1999

[3] 建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，1999

[4] 周景星，等. 基础工程[M]. 北京：清华大学出版社，2005

[5] 陈忠汉,黄书铁,程丽萍. 深基坑工程[M]. 北京：机械工业出版社，1999

[6] 史佩栋,高大钊,桂业馄. 高层建筑基础工程手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2000

[7] 赵志谱,应惠清. 简明深层支护工程设计施工手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2000

[8] 黄翔. 深基坑支护工程实例集[M]. 北京：机械工业出版社，1998

[9] 黄智彪. 深基坑支护[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2008

[10] 蒋国盛，等.基坑工程. 北京：中国地质大学出版社.

[11] 高大钊. 深基坑工程[M]. 北京：机械工业出版社，1999.

[12] Terzaghi K. Theoretical soil mechanics. New York, John Wiley & Sons,Inc.1943.

[13] Peck R.B. Deep excavation and tunneling in soft ground.7th ICSMFE,State-of-the-Art Volume,1969.

[14] 赵杰，邵龙潭，李淑英．基坑工程发展现状及存在的问题：学位论文．大连：大连理工大学．

[15] 赵志缙，应惠清. 简明深基坑工程设计施工手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1999.