盾构隧道先隧后井施工中工作井支护结构优化

莫海鸿，杨春山， 2，陈俊生，陈凌伟

（1. 华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州，510641；2. 广州市市政工程设计研究总院，广东 广州，510060）

盾构隧道先隧后井施工中工作井支护结构优化

莫海鸿1，杨春山1， 2，陈俊生1，陈凌伟1

（1. 华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州，510641；2. 广州市市政工程设计研究总院，广东 广州，510060）

以广州西江引水工程盾构接收井为背景，借助大型有限元（FEM）软件，采用3因素3水平正交试验法进行多因素系统分析。探讨环梁层数、围护结构嵌固深度及环梁厚度对盾构管片张开量与工程造价的影响规律，对拟用支护方案进行优化，提出适用于盾构隧道先隧后井施工中工作井基坑的合理支护方案。基于双面弹性地基梁理论，提出先隧后井施工中管片张开量的理论计算方法，且验证正交试验模型的合理性。研究结果表明：以经验类比法确定的支护方案比传统的基坑设计方案更科学合理。

盾构隧道；工作井；支护结构优化；正交试验；先隧后井；管片张开量；双面弹性地基梁

在盾构隧道施工过程中，常遇到盾构通过工作井的情况，如采用先工作井开挖后隧道施工的常规方案，需做大量的辅助措施，尤其在输水或电力隧道中，因井间距小，上述问题更为凸显。为此，人们尝试采用先开挖隧道后施工工作井的工法。该工法隧道施工完，受后续基坑开挖上抬或下沉影响，易引起局部盾构管片环缝张开［1］。管片环缝张开是隧道纵向变形的主要原因，而隧道纵向变形相对较脆弱［2］，所以控制盾构隧道纵向环缝张开，进而控制隧道纵向变形是盾构隧道先隧后井施工中的技术难点。……