林庆涛, 路德春, 雷春明, 李晓强, 苗金波, 龚秋明, 杜修力

(1.北京工业大学岩土与地下工程研究所， 北京 100124;2.中国电力工程咨询集团新能源有限公司， 北京 100120)

我国城市中广泛分布着卵石地层.据统计，北京、兰州、沈阳、成都等20多个城市的地铁隧道穿越卵石地层[1].卵石地层中土颗粒之间孔隙较大，黏聚力接近于零，地层响应灵敏，开挖条件下容易发生塌落破坏，属于典型的力学不稳定层[2-5].盾构掘进时，在刀盘扰动和掌子面卸载共同作用下，容易发生地层塌陷事故[6-9].尤其是既有隧道存在时，如果不采取加固措施，盾构下穿施工导致地层发生坍塌破坏的可能性显著提高[9-10]，既有隧道可能产生不可恢复的扰动[11-14].

图1 清华园隧道与北京地铁10号线区间隧道的位置Fig.1 Positions of Qinghuayuan Tunnel and the interval tunnels of Beijing Metro Line 10

黏土或砂土地层中盾构下穿既有隧道的问题已经被广泛研究.这些研究主要关注盾构下穿过程中既有隧道的扰动特征，包括位移、附加应力和变形[15-21].对于卵石地层，多数研究关注于盾构掘进的控制，包括盾构施工参数的选择[3, 21]和渣土改良[22-24]；以及盾构掘进过程中卵石地层的扰动，如地表沉降[6, 25-26]和掌子面塌陷[27-28]特征.目前，关于卵石地层中盾构施工的研究还比较缺乏，尤其是卵石地层中盾构下穿既有隧道的研究.开展相关的研究，获得盾构下穿施工对既有隧道及其周围卵石土的扰动特征，以及既有隧道和卵石土体对盾构施工状态的影响规律，提出合理的盾构下穿施工方式，以及既有隧道及……