随着社会的发展,城市规模不断扩大,人们加大了对地下空间的开发利用,基坑工程作为其中的基础性环节,其安全性、可靠性越来越受到重视。但由于基坑工程的复杂性、不确定性,以及各类人为因素,基坑事故时有发生,研究事故机理可为之后的工程设计、施工提供参考借鉴。本文以基坑外侧市政管道爆裂引发基坑侧壁安全事故为对象、以南宁某基坑坍塌事故为工程案例,基于渗流、固结与流固耦合理论,利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对市政管道爆裂涌水引起基坑侧壁破坏的机制进行了耦合分析研究。研究了基坑在外侧市政管道爆裂涌水前后的工作状态,分析了桩顶锚索失效对基坑变形的影响,并对模拟结果的可参考性与局限性展开了讨论。研究结果表明:(1)基坑外侧市政管道爆裂将引起周围渗透性良好土层的水土压力大幅提高,可导致基坑侧壁面层破坏,支护桩所受侧向压力增大,但在桩身强度及嵌固(含桩底及锚索)条件正常工作时变形不大。(2)桩顶锚索失效时,桩身侧向变形增大,桩侧地基土向基坑方向发生位移,周边地表沉降加大;桩顶以下锚索轴力也随之发生变化,其中第二道锚索轴力增幅显著;(3)基坑外侧市政管道爆裂致基坑侧壁失稳前期,水体入渗至桩顶锚索锚固段致其锚固力逐渐弱化,表现为基坑支护结构变形缓慢发展;后期桩顶锚索失效,基坑外侧土体内塑性区发展,出现连续滑动面,表现为基坑支护结构变形迅速增加,直至引发连锁反应,导致基坑侧壁倒塌事故发生;(4)多场耦合数值模拟在在管道破坏预测、管道爆裂涌水主要影响区域、基坑坍塌滑动面等方面的分析结论与工程实际情况基本吻合,较好地揭示了市政管道爆裂引起基坑侧壁倒塌事故的机制;(5)鉴于实际技术水平,本研究对实际工程进行了一定的简化,数值模拟分析结果与工程实际仍存在一定差异,需要在多场耦合试验及理论研究领域继续深入开展工作。本文的研究成果对于邻近市政管线的基坑工程设计与施工具有较好的工程指导作用,同时对多场耦合数值分析方法研究多因素共同作用下复杂工程问题的应用研究具有重要推动作用。