新建隧道下穿施工对既有隧道的影响

杨满仓

（中铁十二局集团第三工程有限公司，山西 太原 030024）

引言

随着城市轨道技术的快速发展，应地下交通网络布局的需求，不可避免地出现隧道下穿上部隧道的情况，而隧道的施工会对周围土层造成扰动，特别是施工所带来的土体损失及应力释放会改变周围土体的应力场，由此产生的荷载增量造成上部既有隧道的纵向变形[1-2]，若变形过量，会对隧道正常的服役产生较大影响[3-4]，如北京地铁6号线下穿越4号线隧道，白水江电站引水隧洞下穿内昆铁路隧道[5-6]。为保证既有隧道的安全性，有必要对新建隧道引起的上部隧道沉降进行预测分析。针对此类问题，一些学者做了相关的研究。梁荣柱等[7]对隧道结构进行了简化，采用两阶段分析方法求得了既有隧道的纵向变形规律，丁智等[8]采用数值分析方法分析了不同工况下地铁衬砌的变形。戴志仁等[9]分析了新建矿山法隧道近距离下穿已运营隧道工程时的支护技术手段，陈城等[10]分析了下穿施工时注浆对既有隧道的加固作用。

1 工程概况

上海某新建隧道采用盾构法从既有隧道下方穿越，两条隧道的平面关系接近正交，隧道外径均为6.2 m，管片厚度为0.35 m，每环管片的宽度为1.2 m。已建隧道轴线埋深为9 m，新建隧道的埋深为20 m。土层参数见表1。

表1 土体物理力学参数

2 三维数值分析模型

数值模拟中一般将盾构推进、管片安装以及盾尾注浆的连续性循环过程进行简化，通常情况下采用刚度与荷载迁移法，通过改变材料参数与荷载条件来反映隧道施工的过程。……