兰州地铁某深基坑桩撑支护结构施工监测与数值模拟分析的开题报告.docx

兰州地铁某深基坑桩撑支护结构施工监测与数值模拟分析的开题报告
一、研究背景和意义
随着城市快速发展和人口增加，城市交通压力越来越大，地下交通建设成为解决城市交通瓶颈的一个重要手段。在地下交通建设中，深基坑是不可避免的。深基坑施工过程中，由于土体体积变化引起的应力变化以及周边建筑物的存在，容易引起地面沉降、墙体变形等不良影响，给周边建筑物带来安全隐患。
因此，在深基坑施工过程中，为了控制地基土体和周边建筑物的变形，需要在基坑周围进行支撑和加固。其中，撑挡结构是深基坑支护的主要形式之一。撑挡结构可以分为桩撑结构和悬臂结构。桩撑结构适用于深基坑比较宽的情况，能够承受较大的水平荷载，但是会对周边土体施加较大的竖向荷载，容易引起地面沉降；悬臂结构适用于基坑较窄的情况，能够减小对周边土体的影响，但是对水平荷载的承载能力有限。
本文选取兰州地铁某深基坑桩撑支护结构，研究其施工过程中的监测与数值模拟方法，以评估其对周边土体和建筑物的影响，为深基坑撑挡结构的设计和施工提供参考。
二、研究内容和方法
1.研究内容
（1）对兰州地铁某深基坑桩撑支护结构进行现场监测，在施工过程中对土体位移、墙体变形等进行监测，并记录监测数据。
（2）利用数值模拟软件建立兰州地铁某深基坑桩撑支护结构的数值模型，分析桩撑结构对周边土体和建筑物的影响。
（3）通过对比监测数据与数值模拟结果，评估数值模拟方法的准确性和可靠性，并进行优化。
2.研究方法
（1）现场监测方法：采用测量仪器对土体位移、水平和竖向变形等进行实时监测。具体方法包括：倾斜仪、测斜管、全站仪、钢绳式位移传感器等。
（2）数值模拟方法：采用PLAXIS三维有限元软件，建立数值模型，输入地层信息、支撑结构参数和荷载边界条件。进行动态分析和稳态分析，并仿真模拟地下水位变化的影响。
三、研究计划
时间安排：
时间|研究任务
2022年5月至7月|文献调研、现场监测准备
2022年7月至9月|现场监测、数据处理
2022年9月至11月|数值模拟建模、仿真分析
2022年11月至2023年3月|实验结果对比、数据分析、报告撰写
预期研究成果：
1.兰州地铁某深基坑桩撑支护结构施工过程中的监测数据和变形分析结果。
2.兰州地铁某深基坑桩撑支护结构的数值模型和仿真分析结果。
3.监测数据与数值模拟结果的对比分析，评估数值模拟方法的准确性和可靠性。
4.撑挡结构施工的优化方案，为深基坑支护提供参考。
四、预期研究成果
研究完成后，将对兰州地铁某深基坑桩撑支护结构的施工监测和数值模拟分析提供全面的研究数据和技术方案，可为类似项目提供指导建议。同时，本研究可为深基坑工程的设计和施工提供经验和依据，以确保其对周边土体和建筑物的影响最小化，从而更好地保证城市交通建设安全和可持续发展。