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地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的影响研究的开题报告

一、研究背景和意义

城市地铁建设的迅速发展为城市交通带来了极大的便利，但是地铁工程的建设对周边建筑物的影响也日益显著。其中，地铁隧道的开挖会对周围建筑桩基的工作性状产生一定的影响。这种影响不仅会导致原有建筑结构的变形，还可能导致其安全性下降。因此，对地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的影响进行研究，对于确保地铁工程施工过程中周边环境的安全和保护已有建筑物的安全具有重要的现实意义。

二、研究目标和内容

本研究旨在通过有限元数值模拟方法，研究地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的影响，并提出相应的防护措施。

具体研究内容如下：

1.对地铁隧道附近的桩基进行野外调查，获取其基本情况和力学性质。

2.借助土壤桩复合模型，建立考虑隧道开挖影响的数值模型。

3.分别模拟地铁隧道施工前、施工中和施工后的工程状态，计算桩基的受力情况。

4.分析并评估地铁隧道施工对桩基的影响，以及可能导致的变形和破坏风险。

5.根据计算结果，提出相应的防护措施，以确保周边建筑物的安全和地铁工程的顺利推进。

三、研究方法

1.现场数据采集和实验室试验。

2.采用有限元数值模拟方法，建立土壤桩复合模型，考虑隧道开挖对桩基的影响。

3.使用ANSYS或ABAQUS等有限元软件，模拟地铁隧道施工前、施工中和施工后的工程状态。

4.对模拟结果进行分析，评估地铁隧道开挖对桩基的影响和其可能导致的变形和破坏风险。

5.根据模拟结果，提出相应的防护措施。

四、预期成果

1.建立地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的数值模型，模拟其受力情况。

2.评估地铁隧道施工对周边建筑桩基的影响，发现其破坏风险和变形情况。

3.提出针对性的防护措施，以确保周边建筑物的安全和地铁工程的顺利推进。

五、工作计划和安排

1.第一阶段：文献调研和相关数据采集（两周）。

2.第二阶段：野外实验和实验室试验（一个月）。

3.第三阶段：建立土壤桩复合模型，并进行有限元数值模拟（两个月）。

4.第四阶段：对模拟结果进行分析，并提出相应的防护措施（一个月）。

5.第五阶段：撰写研究报告，并进行答辩（一个月）。

六、参考文献

[1]陈宝金,吕显辉,汪坚,等.地铁开挖引起建筑物周围地基变形预测和控制[J].中国铁道科学,2005,26(5):78-82.

[2]HuangM,ZhangJ,LiJ,etal.InteractionbetweenMetroTunnelExcavationandAdjacentBuildings[J].eTransportation,2020,1:100003.

[3]YimingZhang,YuanguoZhu.AStudyontheInfluenceofSubwayConstructiononPileFoundationEngineeringinUrbanAreas[J].JournalofGeotechnicalResearch,2019,3(3):180-188.

[4]牟军.地铁隧道开挖对邻近桩基的影响分析[D].重庆交通大学,2015.

[5]黄文龙.高地应力地区地铁隧道周围桩基受力特性的研究[D].中南大学,2016.