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深基坑开挖对周边地下管线的影响研究是目前基坑环境工程中的一个热点课题,应用现有基于强度控制理论的基坑设计方法很难满足对周边地下管线保护的要求。近年来,许多学者及工程技术人员提出了基坑设计变形控制方法以加强对基坑周边环境的保护。以湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程(三期)为研究背景,该基坑周边管线密集且距离基坑较近,施工期间如何保证周边管线的安全是该基坑设计与施工中的关键问题之一。本文分别采用现场实测和数值模拟研究了周边地下管线位移受基坑开挖影响的变化规律,其主要研究内容及结论如下:(1)设计了管线监测方案,重点监测了基坑开挖过程中管线的水平、竖向位移。监测结果表明:管线水平位移随着开挖深度的增加而增加,但随着预应力的施加及基坑底板混凝土的浇筑,管线水平位移趋向稳定;管线竖向位移随开挖深度的变化规律为:当管线上覆土体挖除后,管线有一定的回弹,但随着开挖深度的增加,管线继续下沉。(2)采用平面应变数值分析方法重点研究了分步开挖、预应力大小、钢管桩截面尺寸、钢管桩嵌入深度、地面超载对其位移的影响。分析结果表明:一定范围(≤120kN)内增加预应力可以有效地减小管线的位移,但超过120kN后,预应力的增加对管线位移的影响程度减小;钢管桩截面尺寸的增加对管线竖向位移的影响程度大于水平位移;管线最终水平位移随着地面超载的增大呈线性增加。(3)采用三维数值分析方法重点研究了分步开挖、钢管桩间距、管线距离基坑远近、管线不同埋深、管线直径对其位移的影响。数值分析中,土体采用修正剑桥模型,管道采用梁单元,并考虑了管道内液体的重量以及土体、围护结构、地下管线的相互作用。研究表明:管线位移沿基坑纵向呈抛物线分布,管线最大位移位于基坑中部对称面上;管线水平位移随着钢管桩间距的增大而增加,竖向位移随着钢管桩间距的增大而减小;管线水平位移随其距离基坑边越远越小,深基坑开挖对周边管线水平位移的影响范围主要集中于基坑支护墙后2倍开挖深度范围内;管道直径越大其水平位移越大,竖向位移越小,且管线沿其纵向的变形随着管径的增加而变得平缓。