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随着城市人口的逐渐增加以及机动化水平的提高,城市交通问题越来越严重,因此大力发展地下空间工程已经刻不容缓。地铁施工时,经常要穿越大量地面建筑物和地下管线,地铁开挖过程中在掌子面及隧道侧壁形成临空面,导致地层损失,从而使得上部地层发生沉降变形,这会导致上部地下管线的内力重分布从而引起管线的附加变形甚至影响管线的安全使用,如果对地下管线采取的工程保护措施不到位,将会造成安全事故。地铁隧道暗挖法施工中,PBA(洞桩法)工法由于单次开挖断面小、支护及时因此对地面和周边环境影响较小,与其他大跨度暗挖工艺(如中洞法、CRD法等)相比,废弃工程量相对较少,结构受力条件好,因此本工艺也相对经济。为了避免PBA工法施工过程中管线安全事故的发生以及合理控制工程造价,需要开展施工过程中管线的受力变形分析。本文以富水砂质地层中PBA施工工艺为基础,利用有限元软件ABAQUS针对某地铁车站实际施工过程中PBA施工步序进行数值模拟分析,计算各施工阶段对地表及既有地下管线的影响。在此基础上,对管线采取了合理的加固保护措施,并利用现场的实际监测数据验证了上述数值分析结果的合理性,以此为采取合理的施工辅助措施提拱参考,避免了安全事故的发生。研究内容如下:(1)基于弹性地基梁理论,计算浅埋暗挖条件下PBA施工过程中各构件由于弹性抗力引起的结构内力大小和位移值,计算结果得出顶拱承受最大内力时对应的拱间角度数为66°,以此为实际工程和数值模拟仿真分析提拱参考。(2)基于地铁车站竣工图及施工期间的沉降变形监测数据,以ABAQUS作为分析平台,重现其施工受力体系的转换过程,据此总结PBA工法对地表沉降影响。分析结果表明PBA工法对地表沉降影响最大的阶段是在开挖拱部剩余土体阶段。(3)基于弹性地基梁理论及ABAQUS分析结果,分析了管线的种类及其相应的安全控制标准。针对隧道垂直下穿管线的工况,分析管线埋深以及管线材料等因素对管线沉降的影响规律。将管线的数值模拟计算值与实际监测值进行对比分析,分析结果表明:需对地铁隧道围岩采取注浆加固,在此基础上,比较加固前后管线的位移和内力变化规律,验证了加固措施的科学合理性。