DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202303009开放科学（资源服务）标识码（OSID）超浅覆土小净距上跨运营线路盾构掘进超前管幕支护模拟分析伍凯，毕延哲，杨鑫，储修琼（中铁上海工程局集团有限公司，上海200000）摘要：以福州滨海快线盾构隧道上跨既有地铁1号线隧道为例，运用有限元软件PLAXIS建立了考虑超前管幕、抗浮板及MJS加固条件下的浅埋大断面盾构掘进模型。模型中考虑了沿海软黏土小应变硬化（HSS）特性及其参数取值方法，分析了盾构掘进过程中邻近土体、抗浮板及既有隧道变形及内力的分布及演特性。关键词：既有隧道；盾构上跨；超前管幕；变形控制；数值模拟中图分类号：TU921文献标志码：A文章编号：1003−8825(2023)04−0130−070引言随着城市化建设的快速推进，大中型城市地铁线路路网不断加密，上跨既有运营地铁线的工程施工也越来越多。在既有运营地铁线路区域进行上跨施工，极易对周围土层产生扰动，从而引发土体不均匀沉降和地铁隧道错台剪切变形，导致既有运营地铁线产生渗漏、管片错台、接缝张开等一系列问题[1]。如上海某盾构通道上跨既有地铁隧道，造成既有隧道上浮10.5mm[2]。因此，对于上跨既有地铁隧道施工，合理有效的工程防护措施对保证既有运营地铁线路的正常运营具有重要意义。为保证施工安全，减少对既有线、周边建筑影响，上跨隧道常需要进行超前支护加固。其中，超前管幕支护结合全段面注浆体系被认为可以有效提升施工段土层的稳定性，减小施工带来的地表沉降，并具有一定隔水性，因此，在工程界得到了较为广泛应用。超前管幕法利用机械将钢管打设在需支护的新建隧道和需控制沉降的结构之间的土体内部，同时将钢管上的锁扣搭接在一起，在缝隙间注入浆液，使各个钢管连接形成类似于壳体的整体，并起到防水和隔水的作用。超前管幕预支护[3−4]的作用是：增强围岩土层的自稳能力，在隧道开挖前就能限制掌子面前的变形、控制地表沉降和隧道内部变形，保证施工的安全，使地层沉降量向隧道周边均匀分布，减小对地面的变形及地面建筑物的影响。研究表明：管幕支护可减少40%的拱顶沉降量和30%～45%的地表沉降量[5]。TanWL等[6]研究讨论了隧道开挖前运用管幕超前支护法提升周围岩体稳定性的潜力，研究结果表明：当钢管尺寸厚0.015m、直径为0.500m时，管幕与周边围岩形成的支护体系效果最佳，相比较未进行加固工况可减少40%～50%沉降量；同时，发现管幕加固不适合黏性土壤条件。VolkmannG等[7]通过对实际工程研究发现在实际施工...
