张文正

(广州地铁设计研究院有限公司，广东 广州 510010)

0 引言

近年来，随着城市地铁的发展，地铁区间隧道下穿既有构筑物的情形越来越多。如深圳地铁5号线工程穿越广深高速公路立交桥［1］，南水北调团城湖至第九水厂北京段输水工程盾构下穿地铁13号线清河高架桥［2］，上海地铁2号线人民公园站—河南中路站上、下行线区间盾构隧道在地铁1号线运营隧道下方通过［3］。

针对盾构隧道下穿施工对既有构筑物的影响，许多学者和专家都进行了研究。郭庆昊等［4］以盾构下穿北京地铁4号线宣武门车站为例，分析了车站底板的受力、变形和稳定性情况，以及盾构施工对上层车站结构、地表的竖向沉降和整体安全性的影响;王法等［3］以北京某盾构隧道接近下穿既有车站为例，采用三维有限差分计算软件FLAC进行了数值模拟，预测盾构隧道施工后既有地铁车站的变形，为临近既有车站的安全评估工作提供了依据;在盾构隧道施工引起既有结构和地表位移的研究中，以美国科学家Peck于1969年提出的高斯方程［5－6］最为简便，也是目前运用最广泛的方法。但是，这些学者和专家只是从宏观角度对既有车站结构进行了分析，未从微观角度对轨道结构，特别是对钢轨位移进行分析;而且，他们所作的研究也没有相应的监测数据作为支撑。

本文结合北京地铁15号线关庄站—望京西站区间盾构隧道下穿既有13号线望京西站站房基础的工程实例，运用ANSYS有限元分析软件建立三维有限元仿真模型［7－8］。……