随着城市地下空间开发利用规模不断扩大,新建地下工程与既有地下管线的距离也越来越近。此时,基坑降水及开挖会对既有管线造成不利影响,甚至造成管线损坏,同时既有管线的存在也会影响土体应变场分布,加大工程的不确定因素和风险。因此,如何有效地控制降水及开挖所引起的周边地下管线变形并保证其安全性有重要的工程意义,也是目前的学术热点。本文针对两种不同情况(既有管线位于基坑侧边或下方),基于工程实例采用理论计算、数值模拟等方式分析工程降水及开挖影响下周边管线及土体的变形响应,对类似地下工程邻近既有管线时开挖降水的设计优化及施工安排具有参考价值和借鉴意义。本文开展的主要工作如下:(1)针对砂土地基,采用二阶段应力分析法,基于Pasternak弹性地基梁理论,推导了一种单井降水引起邻近管线变形的解析计算方法,通过与有限元模拟及现场试验结果的对比验证了该方法的有效性,并进一步分析得到了土体剪切刚度、降水深度、管线与降水井距离、管线埋深等参数对管线受力变形的影响。(2)针对存在地下水渗流的工程问题,依托杭州某基坑,土体本构模型采用HSS模型,通过有限元数值模拟方法,研究了隔水帷幕插入深度不同时,坑底隆起、基坑围护结构侧移、地表沉降及管线变形的响应规律。(3)针对邻近既有管线的基坑工程,利用有限元数值模拟,分析了管线埋深、管线与围护结构距离、管线数量不同时,基坑开挖墙后土体应变场的分布规律,研究了基坑围护结构侧移、周边地表沉降及管线变形的机理和规律。(4)针对基坑下卧管线,求解了在基坑开挖降水影响下沿管线分布的附加应力,并进一步得到管线变形解析解。依托杭州某基坑工程,对该解析解进行了对比验证,在此基础上研究了土体模量、管线模量、管线直径、管线埋深、管线与基坑相对位置、降水深度等参数对管线受力变形的影响。