深基坑在开挖过程中,由于土体卸荷会导致地层损失,使得原有土体的位移状态和应力状态处在持久的变化当中,势必会影响到周围环境原有的平衡,严重时会使邻近地下管线及周边构筑物设施发生破坏乃至无法使用。作为城市的“生命线”,如何保证地下管线在深基坑开挖中不被破坏是人们关注的重点。本研究结合“基于BIM技术的济南地铁R1线演马庄西站绿色施工可视化设计(合同号:1737000004011)”课题实际,以“深基坑围护结构-管线-周围土体”相互作用为核心,结合课题研究需要,主要研究内容如下:(1)深基坑工程、管线以及土体相互影响的技术研究。通过对深基坑施工引起原有土体的位移状态和应力状态变化的技术分析,掌握深基坑开挖过程中的力学作用机理以及对周围环境、土体以及管线的影响。(2)地铁车站深基坑工程仿真与实测数据对比分析。结合课题研究车站实际,构建工程数值仿真模型,通过数值仿真结果和实际监测数据对比分析,验证数值模型的合理性,并对实例中存在的问题进行更深层次探讨,为类似深基坑工程设计提供参考。(3)深基坑开挖对邻近埋地管线变形影响分析。基于地铁车站深基坑实际工程仿真模型,根据不同工况进行模拟开挖,具体包括通过改变连续墙的弹性模量、管线材质、管线距离基坑不同距离、管线距地表不同埋深、管径五个因素,分析其各自对埋地管线的位移和受力影响规律。(4)邻近埋地管线对坑边土体和围护结构变形影响分析。通过改变单根管线的材质、管线距离基坑不同距离、管线距地表不同深度、管径以及多根管线的数量和排列方式五个因素,探讨其各自因素的改变对地表沉降和围护结构的水平位移的影响,总结出不同因素下管线对土体以及基坑影响规律。(5)多因素作用下的埋地管线变形风险评价。通过分析深基坑、土体及管线的相互作用,运用正交试验设计法,并通过数值仿真手段,将仿真计算所得数据代入正交表中进行极差优化分析,得到各影响因素的权重因子,对管线设计进行优化。