张 浩

ZHANG Hao

中国铁路设计集团有限公司，天津 300308

China Railway Design Corporation, Tianjin 300308, China

0 引言

经过几十年几代建设者的不懈努力，我国的隧道及地下工程修建水平已跻身国际先进行列[1]。据统计，截至2020年年底，中国铁路营业里程达14.5万km，其中，投入运营的铁路隧道共16 798座，总长约19 630 km[2]。随着我国隧道建设规模和速度的不断增长，近些年来无论是在山岭隧道、城市隧道以及盾构隧道领域，隧道相互交叉穿越的现象日益增多[3-5]。在新建隧道上跨、下穿或并行既有隧道施工时，会引起既有隧道周边围岩应力重分布，继而对既有隧道结构的受力和变形产生影响，且影响程度随着两隧道间距离的减小而增大。在新建隧道施工过程中，如何确保既有隧道的结构安全，满足其正常运营要求是近邻隧道施工中的重难点[6]。

本文基于某公路隧道近距离上跨某既有高铁隧道工程，通过建立三维有限元模型，得到既有铁路隧道结构的受力、变形随新建公路隧道施工进程的发展规律，并分析既有高铁隧道结构的安全性。以期为类似新建隧道上跨施工方案的制定提供一定的理论支撑。

1 工程概况

1.1 既有高铁隧道工程概况

既有铁路等级为双线高速铁路，运行速度350 km/h，交叉隧道全长4.7 km，最大埋深约182 m，处于Ⅲ级围岩段落，隧道采用复合式衬砌，衬砌断面参数及断面图见表1和图1。

表1 既有高铁隧道衬砌断面参数表Table 1 Parameters of lining section of existing high speed railway tunnel

图1 既有高铁隧道衬砌断面图Fig.1 Cross section of existing high speed railway tunnel lining

1.2 新建公路隧道工程概况

新建公路是一条重要的国道干线公路，采用设计速度为80 km/h的双向四车道一级公路标准，路基宽度为25.5 m。……