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基坑開挖影響下臨近地下管線的力學行為分析
Analysis of Mechanical Behavior of Adjacent Underground Pipelines under Foundation Pit Excavation
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劉 安1 , 楊靖華1 , 邢一鳴3 , 張坤勇2 , 3
( 1 . 中交第三航務工程局有限公司南京分公司 ，南京 210009 ; 2. 河海大學 巖土力學與堤壩工程教育部
重點實驗室 ，南京 210024 ; 3 . 河海大學巖土工程科學研究所 ，南京 210024)
摘 要 ：為了研究南京軟土地區深基坑開挖對鄰近地下管線力學行為的影響 ，考慮基坑開挖過程中的復雜 條件 ，采用數值模擬方法分析了地下管線在不同情況下的變形規律。結果表明：地下管線豎向位移和彎矩呈現 對稱分布形式 ，在基坑開挖對稱面上達到峰值 ；揭示了管線直徑 、管線材質 、距基坑邊緣水平距離對管線力學 行為的影響規律 ；管線與基坑邊緣的水平距離增加時 ，管線的位移和彎矩呈現先增大后減小的趨勢 ，在距離約 為基坑開挖深度的 0. 5 倍時 ，管線的位移和彎矩達到最大值。通過對這些關鍵參數的深入研究 ，可以有效地指 導實際工程中的管線保護與監測工作 ，保障地下管線的安全與穩定。
關鍵詞：基坑開挖 ；管線 ；數值模擬 ；單因素分析
中圖分類號：TU473 . 2 文獻標志碼：A
文章編號： 1005- 8249 (2025) 03- 0078- 06
DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .03 .015
LIU An1,YANG Jinghua1,XING Yiming3,ZHANG Kunyong2,3
(1. Nanjing Branch of CCCC Third Harbor Engineering Bureau Co., Ltd., Nanjing, 210009, China;
2. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University , Nanjing, 210024,China;
3. Geotechnical Engineering Institute of Hohai University, Nanjing, 210024,China）
Abstract: In order to study the influence of deep foundation pit excavation on the mechanical behavior of adjacent underground pipelines in the soft soil area of Nanjing, the deformation law of underground pipelines in different situations is analyzed by numerical simulation method considering the complex conditions in the process of foundation pit excavation. The results show that: the vertical displacement and bending moment of the underground pipeline show symmetrical distribution, and reach the peak value on the symmetrical surface of the pit excavation; the influence of pipeline diameter, pipeline material, and horizontal distance from the edge of the pit on the mechanical behavior of the pipeline is revealed; when the horizontal distance between the pipeline and the edge of the pit is increased, the displacement and bending moment of the pipeline show the tendency to increase firstly and then decrease, and the displacement and bending moment of the pipeline reach the maximum value at the distance of 0.5 times of the depth of the pit excavation. At a distance of about 0.5 times of the pit excavation depth, the displacement and bending moment of the pipeline reach the maximum value. Through the in-depth study of these key parameters, it can effectively guide the pipeline protection and monitoring work in the actual project to ensure the safety and stability of underground pipelines.
Keywords: foundation pit excavation; pipeline; numerical simulation; single factor analysis
基金項目： 國家自然科學基金資助項目 (51608170) 。
作者簡介：劉 安 (1992—) , 男 ，本科 ，工程師 ，研究方向：深基坑施工等方面。
通信作者：邢一鳴 (2001 —) , 男 ，碩士研究生 ，研究方向： 土的基本特性 、土與結構相互作用及巖土工程數值分析等方面。
收稿日期：2024 - 07 - 10
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