李 攀，刘 健

（湖南路桥建设集团有限责任公司,湖南 长沙 410000）

随着城市轨道交通的快速发展，各城市在建和投入运营的地铁越来越多，新建道路上跨地铁车站的情况也日益增多［1］；采用有限元软件，正确模拟地铁周边建（构）筑物施工对地铁结构内力和位移的影响，已成为地铁保护的重要工作［2～8］。本文以长沙地铁4号线某车站和区间为例，采用有限元ANSYS和GTS-NX软件分别进行二维和三维数值模拟，计算分析道路施工前后，地铁结构的内力、变形，为评定道路施工期间地铁安全提供依据并根据计算结果提出建议性措施。

1 工程概况

某道路位于已运营的长沙地铁4号线车站及区间上方，设计速度50 km/h，双向4车道，总宽度26.5 m，总长257.314 m。车站长472.04 m，宽20.7 m，共7个出入口、4组风亭。区间采用盾构法施工，管片外径6 m、内径5.4 m、厚度0.3 mm，采用错缝拼装。见图1。

图1 道路与地铁关系

道路设计标高42.04～46.971 m，车站顶板覆土厚度4.2～4.9 m，区间盾构隧道顶面标高31.00～31.9 m；道路施工完成后，区间隧道顶覆土厚度约11.5～15.07 m，道路现场为施工弃土堆放区，局部堆土最大标高47.5 m。

为保证地铁结构安全，采用二维荷载结构法和三维地层结构法，从位移和受力两个方面分析道路施工对地铁结构的影响。计算范围内土层由上至下依次为杂填土、耕土、粉质黏土、圆砾、砂质黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化及微风化花岗岩。

2 道路荷载对地铁的影响

根据收集到的资料显示，区间隧道结构设计时按规划地面标高46.0 m考虑，现状堆填标高最高达到47.5 m，故采用有限元ANSYS软件对最不利断面，即现状堆填标高47.5 m处的附加荷载进行分析。……