基于Midas NX 某截污干管保护专篇

        项目说明：某地铁车站出站口分为两个通道A和B，其中拟建A通道下面有一已建市政排水管，排水管为钢筋混凝土排水管，排水管内径为1米，壁厚0.1米。排水管的顶端距离地通道的底板仅仅0.6米。为探讨A通道在施工过程中对已建排水沟结构的影响，需要出一个排水沟保护专篇，本文就该情况采用MIDAS GTS进行了三维数值模拟。

        A通道与排水管的平面位置关系如下：

  A通道与排水管的剖面位置关系如下：

        由于情况较为复杂，不能简化为二维模拟，故采用三维模拟。 各个结构材料参数说明如下：

        A通道混凝土等级：C40

       排水管混凝土等级：C30，壁厚0.1m

       检查井混凝土等级：C30，壁厚0.2m

工作井混凝土等级：C30，壁厚0.3m

MIDAS 输入的各个参数如下：

三维模型简化点如下：

1）通道开挖模拟时考虑一次性开挖，此简化使得计算结果偏大；

2）施工模拟时，假定在通道开挖前工作井、检查井、排水管已建成完工；

3）排水管与检查井、工作井做近似正交处理；

4）由于主要分析通道建设对排水管结构的影响，故不考虑规划道路汽车荷载；

5）现状道路崎岖不平，为简化模型，取地面标高的平均值进行三维建模。

        三维模拟大地尺寸长宽近似取3倍A地通道宽度以及开挖高度的较大值，深度近似取2.5倍开挖高度，整体模型尺寸为80m X48m X27m，计算范围如图如下所示：

根据施工步序；主要计算步骤如下：

第一步：初始应力分析，位移清零，应力场计算；

第二步：A通道基坑开挖，位移、应力场计算；

第三步：A通道建设，位移、应力场计算；

第四步：基坑回填，位移、应力场计算；

计算结构模型如下所示：

计算结果：

主要观察两步分析的结果：一、A通道基坑开挖后排水管结构的位移；二、A通道建设完成基坑回填后排水管结构的位移。

图6-6~图6-8分别为通道开挖后、通道填土回填后排水管结构变形云图，结构最大横向位移为0.018mm，最大纵向位移约0.131mm，最大竖向位移约2.645mm。

图6-9~图6-11分别为通道开挖后、通道填土回填后排水管结构变形云图，结构最大横向位移为0.017mm，最大纵向位移约0.006mm，最大竖向位移约2.593mm。

经计算通道在实施过程中，基坑开挖结束时排水沟结构位移最大，通道投入使用后排水管结构变形因施加上部荷载及上部回填土而减小。各阶段排水管结构变形均满足《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）6.3节关于排水管结构尺寸允许最小偏差3mm的规定，因此通道施工不影响已建排水管的使用。