谷雪影

隧道不同收敛模式穿越既有隧道对比分析

谷雪影

文章采用位移控制法建立有限元模型，分析4种不同收敛模式下新建隧道上、下穿越既有隧道时对既有隧道应力、位移的影响。结果表明，收敛模式1，放大了上穿施工对既有隧道的影响，对下穿施工对既有隧道的影响估计不足；收敛模式2、3，隧道底位移为0，弱化了上穿施工对既有隧道的影响；收敛模式4，隧道底位移不为0，隧道顶位移大于隧道底位移，与实际情况接近。因此，在新建隧道上穿既有隧道计算中建议选择收敛模式4，在新建隧道下穿既有隧道计算中应避免选用收敛模式1，可选择收敛模式2、3、4。

盾构；隧道；收敛模式；穿越施工；对比分析

0 引言

近年来，我国大中型城市地铁建设规模日益增长，随之而来的工程环境问题不可忽视，隧道开挖引起的地层位移便是其中之一。上海等软土地区地铁网线逐渐加密，近距离穿越既有运营隧道的盾构施工不可避免，这为运营地铁结构安全保护提出了新的要求。已有国内外学者对近距离穿越问题开展深入研究，研究方法有实测、数值计算、理论分析等。数值方法中隧道开挖主要方法分为应力控制法和位移控制法。应力控制法通常采用单元生死来模拟隧道开挖，通过开挖边界施加反向力以模拟土体应力释放，这种方法可以精细地模拟土体开挖、注浆、盾构推进等施工环节，但难以实现给定地层损失率下的开挖模拟。位移控制法采用给隧道轮廓施加位移边界的方法模拟应力释放过程，解决了应力控制法无法模拟既定地层损失率的问题。……