科创中国

行业领域

新材料技术,高技术服务业,高新技术改造传统产业

需求背景

现代城市在不断发展过程中，建筑物趋于密集化，高层建筑及地下设施增多，在建筑密集区高层建筑下部结构施工中将存在着深基坑开挖及稳定问题。由于支护工程计算随土体的变化而更趋复杂，设计过程中常将多个土体简化，而且深基坑施工和支护往往以经验和工程类比法为主，缺乏对支护方案和支护构件的优化研究，缺乏对支护方案的安全隐患的研究，故提供一种混凝土排桩支护基坑模型试验装置。

需解决的主要技术难题

• 模型设计与制作：混凝土排桩支护基坑模型的设计和制作是试验的基础。模型的设计需要准确地反映实际工程的特点，包括桩体的材料性质、尺寸、排列方式等，同时还需要考虑试验过程中可能出现的各种因素，如土压力、水压力、边界条件等。模型的制作过程中，如何保证各桩体位置的准确性以及整体结构的稳定性是关键问题。
• 试验环境与条件模拟：模型试验需要模拟真实的地下环境和条件，包括土体的物理性质、应力状态、地下水位等。同时，还需要模拟基坑开挖过程，以研究支护结构的变形和受力情况。这种模拟需要很高的精度，对设备和技术的要求也很高。
• 数据采集与处理：模型试验需要采集大量的数据，包括桩体的位移、应力、应变等，同时还需要对试验过程进行实时监控。数据的采集和处理需要精确、快速和连续，这对设备和数据处理技术提出了很高的要求。
• 试验结果分析与评估：模型试验的结果需要进行分析和评估，以得出支护结构的性能和安全性。这一过程需要对试验结果进行准确的解读，同时还需要结合实际工程情况进行综合评估。
• 技术标准化与推广：模型试验技术需要不断进行标准化和推广，以提高试验的准确性和可重复性。同时，还需要将这种技术应用到实际的工程中，以检验其可行性和效果。
• 成本控制与效率提升：模型试验需要控制成本并提高效率。这包括优化试验流程、降低设备成本、提高数据处理速度等。

期望实现的主要技术目标

1. 模型设计与制作：研究并开发适用于模型试验的混凝土排桩支护结构设计和制作方法。目标是提高模型的精确度和可靠性，使其能够准确模拟实际工程的基坑支护情况。
2. 试验场地与设备：设计和建立一套适用于模型试验的设备和系统，包括加载设备、位移监测设备、土压力监测设备等。目标是实现自动化和智能化操作，提高试验的效率和准确性。
3. 试验过程与控制：研究和开发一套完整的模型试验流程和控制方法。目标是确保试验过程的规范化和可控性，提高试验结果的准确性和可重复性。
4. 数据采集与处理：设计和开发一套数据采集和处理系统，用于实时获取并处理试验数据。目标是提高数据的准确性和可靠性，为后续的数据分析和处理提供基础。
5. 数据分析与模拟：研究和开发一套适用于模型试验的数据分析和模拟方法。目标是通过对试验数据的深度挖掘和分析，揭示混凝土排桩支护结构的性能和规律，为实际工程提供理论支持和参考。
6. 模型修正与优化：根据模型试验的结果，对混凝土排桩支护结构的设计和施工方法进行修正和优化。目标是提高结构的性能和可靠性，降低工程风险和成本。
7. 工程应用与验证：将研发的模型试验技术应用于实际基坑工程中，进行验证和测试。目标是证明其有效性和实用性，为推广和应用提供依据。
8. 标准化与规范化：制定混凝土排桩支护基坑模型试验技术的标准化和规范化方法。目标是确保技术的通用性和可比性，促进技术的推广和应用。
9. 拓展性研究：针对未来可能出现的新需求和技术发展，研究和开发具有拓展性的模型试验技术。目标是保持技术的领先性和前瞻性，为未来的工程实践提供支持。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-30

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。但该需求研发有一定难度，建议请相关领域专家协同研发混凝土排桩支护基坑模型试验技术。

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