付春青，张 功，张雯超，吴 奔

(1.北京住总集团有限责任公司，北京 100027；2.苏州大学轨道交通学院，苏州 215000；3.南通职业大学建筑工程学院，南通 226007)

新建轨道交通线路不可避免地会侵入既有线路附近空间[1-3]，对既有隧道带来影响，引起管片变形及隧道不均匀沉降。保证既有线路安全运营，同时实现新建隧道顺利开挖已成为下穿工程中重点关注的问题之一。

目前对盾构下穿既有隧道引起管片变形研究方法主要分为理论计算、经验模型及数值仿真等。Attewell等[4]首次运用Winkler弹性地基梁法分析了新建隧道掘进对上方管线隧道的影响；张冬梅等[5]采用Kerr地基梁研究盾构隧道掘进引起上方已建隧道的纵向变形；郭一帆[6]利用Timoshenko地基梁模拟盾构隧道结构，基于传递矩阵法建立了同时考虑剪切与弯曲效应的纵向盾构隧道结构计算模型。Shiba等[7]首次采用等效纵向抗弯刚度将由管片、螺栓与接缝构成的盾构衬砌等效为一个常截面连续梁；Yu等[8]为更准确地确定盾构衬砌纵向刚度，结合理论计算与有限元分析建立了可以考虑管片、螺栓、接缝的纵向刚度封闭式解析解模型。魏纲等[9]采用较为先进的转动错台模型，基于最小势能原理推导出了既有隧道在新建隧道穿越时的结构变形。

盾构衬砌由管片、螺栓及橡胶垫片等拼装而成，并非连续均质体，选择合理的简化模型决定了计算结果的可靠性。目前盾构隧道模型化方法大致可归为两类：

(1)管片-接头模型。梁-弹簧模型[10]，以梁单元模拟衬砌环，环接缝及螺栓采用弹簧单元模拟，模型可较好地反映管片受力状态，但无法反映管片边缘的应力集中现象[11]；……