超大直径盾构隧道浅埋下穿铁路变形及控制技术研究

作     者：戴志成 

作者机构：中铁第四勘察设计院集团有限公司 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFC3800902) 

主　　题：超大直径盾构隧道 浅埋 下穿 运营铁路 D型便梁 

摘      要：为探究超大直径盾构在下穿铁路时的沉降规律，以济泺路穿黄北延隧道工程双线超大直径盾构隧道下穿邯济铁路为背景，采用FLAC3D软件建立三维数值模型，采用Peck沉降公式对模型的可靠性进行验证，并针对不采取加固措施和采用“D型便梁+地层注浆加固措施两种工况下隧道下穿铁路施工引起的变形规律进行研究。验证表明，使用该数值模拟方法的计算结果能够与Peck沉降公式较好地吻合，计算方法可靠。模拟结果表明，不采取任何加固措施，盾构直接下穿铁路，轨道最大沉降量为15.8mm，发生在铁路与盾构交叠处，而两隧道中线位置上方轨道沉降值为13.4mm，不能满足沉降限值7mm的要求；而采用加固措施后，地表最大沉降值为6.2mm，轨道最大沉降值为5.3mm，水平位移1.59mm，满足安全控制要求。综上所述，采取“D型便梁+地层注浆加固措施进行变形控制效果明显，能够降低61%的地表沉降和66.5%的轨道沉降，使得轨道变形满足铁路运营控制标准。监测数据与数值计算的规律和数值基本相符，证明“D型便梁+地层注浆的加固措施在超大直径盾构施工安全控制上的可行性。此外，由于盾构施工中地质状况及施工质量的不确定性，沉降预判可能出现偏差，因此，应积极对铁路轨道和路基变形进行监测，确保铁路运营的安全性及可靠性。