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王   义1  ,  蔡    龙2  ,  林    刚3  ,  徐长节2 ,4  ,  万    鹏5

 

( 1 .  浙江省地矿建设有限公司 ，杭州 310000 ;  2.  华东交通大学 土木建筑学院 ，南昌 330013 ;

3 .  浙江省地矿勘察院有限公司 ，杭州 310000 ;  4.  浙江大学 滨海与城市岩土工程研究中心 ，杭州 310000 ;

5 .  中铁第四勘察设计院集团有限公司 ，武汉 430000)

摘   要： 以杭州凤起潮鸣深大基坑工程为背景 ，采用现场监测与 Midas GTS NX 三维有限元耦合方法 ，系统研究分区分步开挖对并行双盾构管线的影响。监测项目涵盖拱底沉降 、水平位移及地表变形 ，数值模型按实际施工顺序模拟七级开挖与两道内支撑架设 ，对比验证后提取管线弯矩 、差异沉降及地表隆起。结果表明：跨中拱底沉降最大达 4. 2 mm ,  两侧递减 ；水平位移随开挖深度递增 ，最终稳定在 - 3 . 9  mm；拱顶 、拱底出现最大正弯矩 ，拱腰负弯矩最显著 ；中区开挖使地表局部隆起 1 . 9 mm。结论指出分区开挖顺序与支撑时机是控制管线变形的关键 ，可为软土地区类似深基坑工程提供量化参考。

关键词：基坑开挖 ；地下管线 ；三维有限元 ；监测 ；受力变形

中图分类号：TU434           

文献标志码：A           

 文章编号： 1005- 8249   (2025)  05- 0109- 07

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .05 .020

 

WANG Yi 1  ,  CAI Long2 ,  LIN Gang3  ,  XU Changjie2 , 4 ,  WAN Peng5

( 1 . Zhejiang Geology and Mining Construction Co . ,  Ltd . ,  Hangzhou 310000 ,  China;

2. School of Civil Engineering and Architecture ,  East China Jiaotong University ,  Nanchang 330013 ,  China;

3. Zhejiang Geology and Mineral Exploration Institute  Co . ,  Ltd. ,  Hangzhou 310000 ,  China;  

4. Research  Centerof Coastal and Urban Geotechnical Engineering ,  Zhejiang University ,  Hangzhou 310000 ,  China;

5 . China Railway Fourth Survey and Design Institute Group Co . ,  Ltd . ,  Wuhan 430000 ,  China)

Abstract :  Based on the deep excavation project of Hangzhou Fengqi Chaoming ,  this study employs a coupled approach of field monitoring and 3D finite element analysis using Midas  GTS  NX  to  systematically  investigate the  impact of zoned excavation onparallel double - shield  utility  tunnels .   The monitoring  program covers arch bottom settlement ,   horizontal displacement ,   and surface deformation.   The  numerical  model  simulates  seven  excavation  stages  and  the  installation  of  two   internal  supports according to  the  actual  construction  sequence .    After  comparative  validation ,   parameters   such  as  pipeline  bending  moment , differential  settlement    and  surface  heave were  extracted .    Results  indicate  that the  maximum  arch  bottom  settlement  at the midspan  reaches   4. 2   mm ,   decreasing   towards   both   sides;    horizontal   displacement   increases   with   excavation   depth   and eventually stabilizes at  - 3 . 9  mm;   the maximum positive bending moment occurs at the arch crown and arch bottom ,   while the most significant negative bending moment appears at the arch waist;  excavation in the central zone causes local surface heave of 1 . 9  mm.   The  study concludes  that the   sequence  of  zoned   excavation  and the  timing  of support  installation  are   critical  for controlling pipeline deformation ,   providing quantitative references for similar deep excavation projects in soft soil areas .

Key words :  foundation pit excavation;  underground pipeline;  three - dimensional finite element;  monitor;  stress deformation

基金项目： 国家重点研发计划资助  (2023YFC3009400) ；国家自然科学基金  (52238009) 。

作者简介： 王   义  (1976—) ,  男 ，本科 ，高级工程师 ，研究方向：岩土工程技术管理与研究工作。

通信作者：徐长节  (1972—) ,  男 ，博士 ，教授 ，研究方向：岩土工程 、地下工程等。

收稿日期：2024 - 07 - 03