刘国楠，张远荣，肖文海

（中国铁道科学研究院深圳研究设计院，广东 深圳 518034）

0 前言

在沿海、沿江地区常遇到地下水量丰富且强透水性的砂层，盾构开挖会引起砂层孔隙水快速渗透和砂土屈服变形导致地面沉降。当地面有建筑物时，建筑物基础下方的砂层受扰动屈服后，荷载作用促使土体孔压升高，进一步加快孔隙水的渗流，对建筑物地基的影响问题更为突出。研究富水砂层中的盾构开挖与地面建筑物沉降的关系，有助于在工程中合理选取盾构施工参数，指导盾构机施工操作，确定合理的地层预加固方案。

本文结合深圳地铁2号线某工点工程实际，采用流固耦合水土模型和FLAC3D程序，用数值模拟的方法分析研究富水砂层盾构施工对地面建筑物的影响问题。取得的结果可指导预加固处理设计和盾构施工。

1 工程实例

深圳地铁2号线东角头站至海上世界站区间，双线隧道长约1600m，场地原属于海漫滩地貌，后填海形成陆地，现为城市闹市区。该区间下有厚度8～10m的富水粗砂、砾砂层，地下水位在地面下1 m，水量丰富。地面建筑物密集，以天然地基的多层砖混住宅为主。本文选该区间的一段进行盾构施工数值模拟。

隧道为单圆盾构衬砌结构，管片外径6.0m，厚度0.3m，环宽1.5m，衬砌分6块，采用错缝拼装。

本文研究段为地面建筑物重点保护段，布置地面和建筑物沉降监测点如图1所示。

图1 模拟工点平面图Fig.1 Layout plane of simulated project.

2 数值模拟方法

2.1 建立数值模型

2.1.1 几何模型

选自东向西里程为ZK4＋340m～＋430段作为本次数值模拟对象。……