地铁盾构施工下穿既有明挖隧道模型试验研究

作     者：刘勇 曹毅泽 吴薪柳 樊浩博 周怡晟 宋玉香 林家桢 LIU Yong;CAO Yize;WU Xinliu;FAN Haobo;Zhou Yisheng;SONG Yuxiang;LIN Jiazhen

作者机构：石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 中国铁路设计集团有限公司城交事业部天津300308 中铁第四勘察设计院集团有限公司浙江分公司浙江杭州310000 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      面：110-121页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(N2020G009) 

主　　题：地铁 盾构施工 下穿既有隧道 模型试验 沉降规律 埋深 

摘      要：为探究盾构下穿施工对既有隧道结构和地层的变形影响规律,以拟建的石家庄市地铁5号线下穿6线隧道为工程背景,基于几何相似比配制地层和结构模型试验材料,并设计试验监测系统。采用直径1 200 mm小型盾构机,试验模拟盾构隧道以不同深度垂直下穿既有6线隧道的施工过程,并分析下穿过程中既有6线隧道和地层土体的沉降变形规律。结果表明:随着既有隧道底部地层距盾构隧道拱顶距离的增大,地层沉降减小,盾构施工对地层的影响范围约为1.5倍洞径,显著影响区为1倍洞径;随着埋深的增大,盾构施工引起结构下方地层的沉降减小,距盾构隧道拱顶距离分别为1倍洞径和1.5倍洞径时沉降最大差值为31.25%;6线隧道结构与其下方地层产生脱空,盾尾脱出阶段发生的地层沉降占比大于80%。