深基坑开挖对周边地下管线的影响

汪东林，李超群，吕秋玲

(安徽建筑大学 土木工程学院，安徽 合肥 230601)

近年来，我国深入推进新型城镇化建设，人口日益向城市集中。为了缓解城市内土地匮乏的问题，人们不断地向地下空间探索[1-2]。随着地下空间工程不断发展壮大，深基坑的开挖与支护也成为各大工程中的重要一环。在深基坑工程开挖过程中，土体应力释放可能会导致基坑内外存在应力差，导致周围土体变形，从而对周围的管线产生影响[3]。值得注意的是，在实际工程中，管线的受力和变形情况往往不易监测，但是可以在MIDAS GTS NX 软件中对开挖过程中管-土协同变形进行准确模拟[4]。

结合长沙市某电力隧道出线井深基坑开挖工程实例，使用MIDAS GTS NX软件建立三维有限元模型进行数值模拟分析，依次从管线埋距的变化、管线埋深的变化、管线材质的变化3个方面探究深基坑开挖过程中地下管线的位移变化规律，为类似深基坑工程周边地下管线的保护优化及维护结构的设计与施工提供了重要参考。

1 工程概况

长沙市某电力隧道出线井工程基坑开挖面尺寸为15 m×20 m，开挖深度为30 m。支护体系为厚1 m的地连墙，外加7道内支撑(3道砼撑+4道钢管撑)，嵌固深度为15 m。

2 模型的建立

2.1 基本假定

假定各种材料均匀连续，分析过程中仅考虑基坑开挖和支护的影响，不考虑基坑降水。土层采用修正摩尔-库伦本构模型，各结构部件采用弹性本构模型。

2.2 模型参数选取

依据基坑开挖深度并结合相关工程经验，取计算模型尺寸为200 m×200 m×90 m。……