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王   義1  ,  蔡    龍2  ,  林    剛3  ,  徐長節2 ,4  ,  萬    鵬5

 

( 1 .  浙江省地礦建設有限公司 ，杭州 310000 ;  2.  華東交通大學 土木建筑學院 ，南昌 330013 ;

3 .  浙江省地礦勘察院有限公司 ，杭州 310000 ;  4.  浙江大學 濱海與城市巖土工程研究中心 ，杭州 310000 ;

5 .  中鐵第四勘察設計院集團有限公司 ，武漢 430000)

摘   要： 以杭州鳳起潮鳴深大基坑工程為背景 ，采用現場監測與 Midas GTS NX 三維有限元耦合方法 ，系統研究分區分步開挖對并行雙盾構管線的影響。監測項目涵蓋拱底沉降 、水平位移及地表變形 ，數值模型按實際施工順序模擬七級開挖與兩道內支撐架設 ，對比驗證后提取管線彎矩 、差異沉降及地表隆起。結果表明：跨中拱底沉降最大達 4. 2 mm ,  兩側遞減 ；水平位移隨開挖深度遞增 ，最終穩定在 - 3 . 9  mm；拱頂 、拱底出現最大正彎矩 ，拱腰負彎矩最顯著 ；中區開挖使地表局部隆起 1 . 9 mm。結論指出分區開挖順序與支撐時機是控制管線變形的關鍵 ，可為軟土地區類似深基坑工程提供量化參考。

關鍵詞：基坑開挖 ；地下管線 ；三維有限元 ；監測 ；受力變形

中圖分類號：TU434           

文獻標志碼：A           

 文章編號： 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

基金項目： 國家重點研發計劃資助  (2023YFC3009400) ；國家自然科學基金  (52238009) 。

作者簡介： 王   義  (1976—) ,  男 ，本科 ，高級工程師 ，研究方向：巖土工程技術管理與研究工作。

通信作者：徐長節  (1972—) ,  男 ，博士 ，教授 ，研究方向：巖土工程 、地下工程等。

收稿日期：2024 - 07 - 03