黄土高边坡开挖与支护的数值分析的开题报告.docx

黄土高边坡开挖与支护的数值分析的开题报告
一、选题依据和研究意义
随着城市化进程的加速，施工现场往往会出现土质较差的地段，而黄土地区的高边坡开挖和支护难度更大。为了保证工程质量和安全，需要对黄土高边坡开挖与支护进行研究，提出可行的解决方案。传统的试验方法需要耗费极大的人力和物力，且只能在有限的局部范围内进行，不能全面反映实际情况。因此，使用数值模拟方法进行黄土高边坡开挖与支护的研究，能够更真实、更准确地预测工程风险与安全，提高工程质量和施工效率。
二、研究内容和主要思路
本文将采用数值模拟方法对黄土高边坡开挖与支护进行研究，具体思路如下：
1.建立黄土高边坡开挖支撑的三维有限元模型，考虑黄土的物力学性质，选取合适的本构模型。
2.根据实际情况，设置黄土高边坡的边界条件和荷载条件，进行数值模拟分析。
3.分析开挖过程中土体应力、应变、变形等随时间变化的规律，及开挖对周边土体的影响。
4.分析不同开挖方式、支护方案对黄土高边坡的影响，对比分析不同方案的效果。
5.讨论黄土高边坡开挖与支护中存在的主要问题，提出改进建议，为实际工程提供参考。
三、研究方法和技术
本文采用数值模拟方法进行研究，借助ADINA有限元软件对黄土高边坡开挖与支护进行模拟分析。ADINA软件可以考虑土体的本构模型、荷载条件、边界条件等，能够全面反映实际情况，得出更准确的结果。
四、预期研究结果
1.建立了黄土高边坡开挖与支撑的数值模型，提出了可行的本构模型。
2.预测出了开挖过程中土体应力、应变、变形等情况，对周边土体的影响进行了分析。
3.比较分析了不同开挖方式、支撑方案对工程的影响，提出了人为干预的建议。
4.总结了黄土高边坡开挖和支撑中的主要问题，并提出改善方案，可为实际建设工程提供参考。
五、文献综述
目前，国内外已经有很多学者对数值模拟方法在黄土高边坡开挖与支护方面进行了研究。例如，张卓等(2014)利用FLAC有限元软件对辽宁某高速公路路段高边坡稳定性进行了数值模拟。其结果表明，加筋深度、支撑的位置和长度等因素与高边坡稳定性密切相关。张lidong(2017)借助ABAQUS软件建立了黄土高边坡的本构模型，分析了不同高度和角度的边坡开挖对土体稳定性的影响。文献综述的研究结果表明，数值模拟方法在黄土高边坡开挖和支护方面具有优越的应用前景和研究价值。
六、进度安排
1.筛选文献，查阅资料，确定研究目标，完成选题报告，时间：7天。
2.调查实地工程施工环境，建立黄土高边坡的三维有限元模型，时间：10天。
3.设计并模拟不同的开挖方式、支护方案，分析模拟结果，时间：15天。
4.撰写论文，时间需保留5天的缓冲期。
七、参考文献
1.张卓,李义斌,高愿.基于FLAC的岩质高边坡稳定性数值模拟研究[J].硅酸盐通报,2014,(9):2862-2867.
2.张lidong,邢华,牟晓俊.基于ABAQUS的拟静力法黄土高边坡开挖数值模拟[J].岩土工程学报,2017,(02):350-356.
3.褚健民,邢志川.高速公路高边坡岩土爆裂破碎影响因素的数值分析[J].吉林大学学报(地球科学版),2017,(06):1547-1555.