刘永茂

（中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京101199）

1 工程概况

新建铁路横琴至珠海机场段HJZQ-2 标盾构隧道施工里程为DK35+550～DK37+700，双洞单行线，单线长2150m。隧道顶部埋深为5.4～16m，属于浅埋隧道。隧道内净空8.0m，管片厚度400mm，管片宽度1.8m，采用复合式土压平衡盾构，材料采用C50 预制钢筋混凝土通用楔形环管片，抗渗等级P12。

2 盾构掘进参数影响数值模似

2.1 基本假设

建模工具选用的是业内主流的FLAC3D 有限元软件，基于已经掌握的参数，建立盾构掘进三维模型。为了有针对性地分析盾构掘进参数带来的影响，此处做出如下假设：

其一，将每六环管片视为一个整体，对刚度做折减处理。

其二，按半结构组织计算，以减少计算工作量。

其三，盾尾注浆部分，用等代层进行模拟。

其四，对盾构机做简化处理，视为具有大刚度特性的钢筒。

其五，随施工时间的推移，盾尾注浆强度的变化可被视为几段折线。

其六，盾尾千斤顶上、下顶进力差的线性分布。

2.2 模型尺寸的设定与边界条件

隧道开挖会扰动围岩，导致其出现不同程度的失稳现象，该施工造成的影响范围可以达到隧道直径的3～5 倍。根据此特点，将模型尺寸设为模拟尺寸。在部分地段的施工中，盾构机有较为明显的上浮现象，设备在该部分的埋深约为14m，由此，建模时埋深应按14m 予以考虑。模型两侧施加水平位移约束，底部则为竖向位移约束。

2.3 计算参数

为了高效计算以及准确分析计算结果，应确定管片衬砌及注浆层的各项关键参数，具体如表1所示。……