TBM隧道下穿交角对高速铁路隧道变形影响研究

作     者：朱兆斌 ZHU Zhaobin

作者机构：杭州铁路设计院有限责任公司浙江杭州310016 

出 版 物：《国防交通工程与技术》 (Traffic Engineering and Technology for National Defence)

年 卷 期：2024年第22卷第5期

页      面：51-55页

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] 

主　　题：隧道下穿 既有隧道 穿越角度 沉降 扰动区域 

摘      要：由于隧道断面尺寸不同、施工方法不同,在不同下穿角度下,既有隧道的变形沉降规律有所不同。对于埋深较大的山岭隧道,隧道交角对既有隧道变形的影响有待进一步研究。以瓯江引水工程TBM隧道下穿既有圆岩寨高速铁路隧道工程为背景,分析不同下穿交角下既有隧道的变形规律。采用了现场监测对比数值模拟的研究方法,既有隧道采用全站仪自动化监测方案,监测下穿期间既有隧道的沉降变形;通过MIDAS GTX NX建立三维数值模型,研究了新建TBM隧道下穿交角为0°、18°、58°、78°、90°的情况下既有高速铁路隧道的变形。研究表明:既有隧道拱腰处的沉降值,先开挖段略大于后开挖段;当隧道垂直相交时,既有隧道最大沉降值相对最小,但不同交角下,既有隧道最大沉降值相差不大;既有隧道沉降沿轴线方向呈“凹槽型分布,随着两隧道交角减小,凹槽张开程度增大,既有隧道受新建隧道施工影响的扰动区域增大,且既有隧道扰动影响范围长度与隧道叠交长度呈正相关关系。为了减小既有隧道的扰动范围,建议新建TBM隧道以大角度相交的方式穿越既有隧道。