软土地基大型基坑开挖对地下管线工作性状影响的数值分析

摘要

大型基坑开挖引起的地表沉降及土层扰动会对周围地下管线产生不利的影响,应用现有基坑工程的设计理论(强度控制设计)和常规施工技术难以达到保护基坑周围的环境要求,这就要求基坑工程设计应该从强度控制设计向变形控制设计转变,才能满足日益严格的环境要求。虽然不少研究人员对基坑开挖影响周边环境做了很多研究,但是对于基坑支护结构、土体及地下管线之间的相互作用,仍然有许多问题值得探讨。
　　 本文在系统回顾了国内外深基坑开挖、土工格栅和地下管线的研究现状的基础上,土体采用Hardening-Soil模型,土体与管道之间采用接触面单元,利用Plaxis3D Tunnel建立基坑开挖的有限元模型,研究基坑开挖和堆载对于地下管线的影响以及土工格栅减少管道不均匀沉降的影响。文章考虑了不同管道数量、直径和位置以及施工步骤、土体压缩模量、基坑尺寸对地下管线水平位移、竖向位移和内力的影响,还考虑不同堆载大小、土工格栅层数及土工格栅刚度对减少管线不均匀沉降的影响。
　　 通过本文的初步研究,取得了大型基坑开挖对周围地下管线的影响的初步认识,对于实际基坑工程中对周围地下管线的保护设计及今后的研究都有一定的参考意义。