2023年第4期第38卷隧道施工作者简介:常勇,1975年生,大学本科,工程师,从事隧道与地下工程的施工控制工作。E⁃mail:changyong180805@163.com大直径高铁跨海盾构隧道下穿典型建筑物研究分析常勇(中铁十四局大盾构工程有限公司,江苏南京211899)摘要:依托广湛高铁湛江湾海底隧道下穿典型建筑物工程,通过有限元软件MIDAS建立隧道—土体—建筑物精细化数值模型,研究盾构隧道动态施工过程中地表土体以及建筑物的纵向变形规律,并通过现场实测结果验证了模型的合理性。结果表明:刀盘前方地表土体以隆起变形为主,刀盘后方地表土体以沉降变形为主;地表建筑物隆起变形规律可分为缓慢隆起、快速上升、轻微沉降和轻微隆起四个阶段;盾构隧道施工对地表既有建筑物的轴力影响较小,其造成的土体变形是引起地表建筑物变形的主要因素。最后结合数值模拟结果与工程实际,提出实时监测、优化施工参数、土体加固与同步注浆四种地表建筑物变形控制措施。关键词:盾构下穿;有限元分析;地表土体变形;建筑物变形;现场实测中图分类号:TU432文献标志码:A0引言在盾构隧道的建设过程中,隧道下穿地表建筑物的情况非常普遍,施工时会对地表土体及建筑物产生附加位移和内力,为了避免对地表土体以及建筑物产生过大的变形影响,有必要在盾构隧道施工阶段对周边环境的影响进行研究分析。国内外学者针对盾构隧道施工阶段下穿典型建筑物复杂工程问题研究开展较早,目前已取得较多成果,且部分成果被应用到实际工程中。研究方法主要有以Peck公式为主的经验公式法[1-4],以及解析方法[5-7]、随机介质方法[8-10]、室内模型试验法[11-13]、有限元方法[14-16]。同时,多种研究手段[17-19]的综合运用能更好地验证研究成果的可靠性。韩秋石[20]采用资料调研、理论分析与数值模拟方法,对盾构隧道下穿施工对地层变形和既有桥梁桩基础承载特性、受力与变形特性的影响进行了研究。朱逢斌[21]结合理论分析、室内模型试验和三维数值计算,系统研究分析了盾构隧道施工影响下的框架结构的变形规律与内力分布特征。杨兵明[22]采用理论分析、数值模拟、室内相似模型试验、现场监测等多种手段研究了软土地层蠕变对地层沉降的影响、列车循环荷载对地层变形的影响以及隧道—基础—上部结构的相互作用。综上所述,目前的研究多集中在直径较小的地铁盾构隧道及越江隧...