党济国

中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司 上海 201906

1 工程概况

福州地铁6号线2标5工区盾构工程时间紧、任务重、难度大，区间左右线共需穿越Ⅰ级风险源16次，其中左线盾构始发后第27环至63环穿越Ⅰ级风险源，穿越时隧道范围内对应地层为淤泥质土、强风化凝灰岩等软弱地层。其中，还需要穿越的1座2～9层混凝土结构酒店为风险建筑。该酒店为沉管灌注桩基础，桩长23 m，与隧道结构最小水平距离3.78 m，房屋基础底部位于隧道结构底部以下，隧道埋深10.6～11.6 m，酒店无损伤鉴定结果为Du级。

2 HS模型建立

2.1 HS模型及参数意义

HS模型是Plaxis有限元计算软件中的一种土体本构模型，加载模量和卸载模量可分别定义，主要用于不同类型土体（如软土、硬土等）的模拟分析。计算中引入盖帽型屈服面，如图1所示，即当在主应力的空间中，屈服面是变化的，是随着塑性应变而膨胀的，主应力空间中的HS模型屈服面如图2所示。

图1 HS模型关于三轴试验的应力-应变关系

图 2 主应力空间中HS模型屈服面

该模型能够同时验证土体的剪切和压缩硬化这2个因素，且采用摩尔-库仑破坏准则，是较全面的本构模型。HS模型的应力应变双曲线关系，由标准三轴排水通过计算验证得出。偏应力q与竖向应变ε1的关系如式（1）所示。

式中：Rf——三轴排水试验土体的破坏比； E50——三轴固结排水试验割线模量；

qa——土体可以最大承受的抗剪强度值；

qf——在实验中所承受的最大偏应力。

为保证HS模型得到准确结果，在模拟过程中必须要依靠参数的精确性，经过大量实践和相关试验，得到了HS模型参数如表1所示。……