双圆盾构施工引起邻近地下管线附加荷载的分析

魏 纲，洪 杰，魏新江

（1. 浙江大学 城市学院 土木工程系，杭州 310015；2. 浙江大学 岩土工程研究所，杭州 310058）

1 引 言

双圆盾构施工不可避免地会对周围土体产生扰动，引起地面和地下土体的移动，对邻近地下管线构成危害。目前关于隧道施工对邻近地下管线影响的研究方法主要有解析法[1－4]和有限单元法[5－6]。孙统立等[7]利用弹性力学Mindlin 解，推导双圆盾构正面附加推力和盾壳摩擦力引起的土体附加应力计算公式，但没有减去双圆盾构正面、侧面重叠对土体的扰动，还是按2 个单圆的叠加荷载进行计算，高估了土体的附加应力。朱继文[8]推导得到双圆盾构正面附加推力、盾壳摩擦力引起的竖向土体附加应力公式，分析了双圆盾构施工在下立交底板上引起的附加荷载。目前还未见双圆盾构土体损失引起的土体附加应力公式，双圆盾构施工引起邻近地下管线附加荷载的研究比较缺乏，需作进一步研究。

本文对孙统立公式[7]进行修正，推导了双圆盾构机正面附加推力和盾壳摩擦力引起的土体附加应力计算公式。假定土体为Winkler 模型，结合随机介质理论，推导得到土体损失引起的竖向土体附加应力计算公式。研究了双圆盾构施工在邻近垂直交叉地下管线上引起的附加荷载分布规律。

2 双圆盾构推进的力学模型及假定

双圆盾构推进会使周围土体产生附加应力，产生原因主要有：正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力以及土体损失[7－8]。因此，在研究双圆盾构施工对邻近地下管线影响时必须考虑以上这几个因素的共同作用。……