汤继新，王柳善，季　昌，寇晓勇

（1.宁波市轨道交通集团有限公司，浙江宁波315101；2.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804；3.上海隧道工程有限公司，上海200232）



类矩形土压平衡盾构掘进引起的地层变形三维数值分析

汤继新1，王柳善2，季昌2，寇晓勇3

（1.宁波市轨道交通集团有限公司，浙江宁波315101；2.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804；3.上海隧道工程有限公司，上海200232）

摘要：以国内首例类矩形地铁盾构工程为背景，采用三维有限元软件ABAQUS建立了包含盾构机、管片和注浆层的三维模型，模拟计算类矩形盾构逐步掘进的全部过程，分析了隧道埋深为中埋条件下类矩形盾构掘进引起的地层变形，并对开挖面支撑压力及注浆材料性质对地表变形的影响进行了参数分析。研究结果表明：类矩形盾构地表沉降曲线类似Peck曲线，沉降槽宽度约30 m，但深层土体沉降呈“W”型；盾构掘进引起距隧道边缘约3.5 m处土体发生最大水平位移6.1 mm；施工中适当提高土舱压力，并采用凝结时间短、凝结后模量高的同步注浆材料，有利于控制地层变形。

关键词：类矩形盾构；数值模拟；地层变形；参数分析

近年来，我国地铁建设大规模开展，据统计，截至2014年底，地铁总运营里程达2 361 km[1]。在软土地区，盾构法施工作为一种对周边环境影响较小的方法，被广泛应用于地铁工程建设。然而，随着城市地下空间开发强度的不断提高和各类隧道工程总量的增加，可被开发的地下空间日益减少，拥有较高空间利用率的类矩形盾构隧道应运而生。……