_基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析

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1、第10卷第2期地下空间与工程学报Vol．102014年4月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringApr．2014*基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析姜峥(上海市市政工程建设发展有限公司，上海200025)摘要:基坑开挖将造成邻近地下预埋管线向基坑方向变形，针对此问题，采用弹性地基梁推导了管线的变形和内力解析式。传统的弹性地基梁模型中，在基坑开挖面施加卸载释放荷载，然后通过Mindlin解获取管线上的附加应力，详细分析了该法的不足，提出采用基坑开挖引起的

2、土体附加变形作为弹性地基梁模型中的外部作用。分析了基坑一侧土体纵向变形适用的经验公式，并以此建立了弹性地基梁微分方程，给出了管线变形和内力的解析解，针对解析解的计算困难，进一步给出了加权残值解。考虑到实际工程为三维问题，推导了管线的扭矩求解公式，完善了弹性地基梁解答。关键词:基坑开挖;管线;弹性地基梁;土体变形;管线变形中图分类号:TU433文献标识码:A文章编号:1673-0836(2014)02-0362-07TheoreticalAnalysisonDeformationofPipelineCaus

3、edbyAdjacentFoundationPitExcavationJiangZheng(ShanghaiMunicipalEngineeringConstructionDevelopmentCo．Ltd，Shanghai200025，China)Abstract:Theexcavationoffoundationpitwillcausethedeformationofburiedpipelineadjacenttothepit．Inordertosolvethisproblem，theelasticf

4、oundationbeamisusedtoderivethedeformationandinternalforceofthepipeline．Intraditionalelasticfoundationbeammodel，thereleasedstressisloadedontheexcavationface，andthestressonthepipelineisobtainedbyMindlinsolution．Thedeficiencyofthismethodisanalyzed，andthedefo

5、rmationofsoilcausedbyexcavationisproposedastheexteriorloadinthemodel．Byanalysisoftheempiricalformulaofsoildeformationononesideoffoundationpit，thedifferentialequationofelasticfoundationbeamisestablished，andtheanalyticsolutionofthedeformationandinternalforc

6、eofpipelinearederived．Owingtothedifficultyincalculationofanalyticsolution，theweightedresidualsolutionisintroduced．Consideringthattheprojectisathree-dimensionalproblem，thetorqueformulaisderivedforacompleteelasticfoundationbeamsolution．Keywords:foundationpi

7、texcavation;pipeline;elasticfoundationbeam;soildeformation;pipelinedeformation［1］生破坏。在工程实践中，须加强对基坑和管线1引言［2，3］的监测，制定相应的加固预防措施。城市中地下管网分布十分复杂，包括输水管、基坑对邻近管线影响的研究按方法不同可分排水管、电缆管和煤气管道等。而随着城市建设的为以有限元为代表的数值模拟和采用理论方法进发展，建筑密度不断增大，新建建筑或地铁等基坑行的解析推导。有限元模型建立比较繁琐，但能模工程难免

8、会邻近这些地下预埋的管线，基坑的开挖拟复杂的地质与工程条件，可详细计算基坑开挖步会引起这些市政管线的变形，如处理不当，甚至发骤、管线埋深、管线与基坑距离以及基坑刚度等不*收稿日期:2013-11-22(修改稿)作者简介:姜峥(1975-)，男，江苏兴化人，本科，高工，主要从事市政工程建设管理工作。E-mail:shjz@msn．com2014年第2期姜峥:基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析363［4，5］同因素对管线变形的影响