地铁盾构隧道下穿京津城际高速铁路影响分析

272 岩 土 力 学 2009年

点仍产生了一定的附加沉降，因右线隧道施工产生的沉降值是其总沉降量的34 %。

双线地铁施工完毕后，铁路路基的沉降槽曲线如图7所示。最大沉降发生在两条隧道的对称面位置，达到8.57 mm；左线隧道上方铁路路基的沉降为8.03 mm，右线隧道上方铁路路基的沉降为7.86 mm。

-1.7182×10-2 to -1.500 0×10-2 -1.5000×10-2 to -1.2500 0×10-2 -1.2500×10-2 to -1.000 0×10-2 -1.0000×10-2 to -7.500 0×10-3 -7.5000×10-3 to -5.000 0×10-3 -5.0000×10-3 to -2.500 0×10-3 -2.5000×10-3 to 0.000 0×10 0.0000×10 to 2.500 0×10-3 2.5000×10-3 to 5.000 0×10-3 5.0000×10-3 to 7.500 0×10-3 7.5000×10-3 to 1.000 0×10-2 1.0000×10-2 to 1.250 0×10-2 1.2500×10-2 to 1.500 0×10-2 1.5000×10-2 to 1.551 2×10-2

加固措施对控制沉降的效果是非常明显的。

-1.006×10-1 to -1.000 0×10-1-1.000×10-1 to -7.500 0×10-2 -7.500×10-2 to -5.000 0×10-2 -5.000×10-2 to -2.500 0×10-2 -2.500×10-2 to 0.000 0×10 0.000×10 to 2.500 0×10-2 2.500×10-2 to 5.000 0×10-2 5.000×10-2 to 7.500 0×10-2 7.500×10-2 to 1.000 0×10-1 1.000×10-1 to 1.008 3×10-1

图8 双线贯通后地层沉降云图（单位：mm） Fig.8 Nephogram of settlements after two lines are cut

through(unit: mm)

图5 双线贯通后地层沉降云图（单位：mm）

Fig.5 Nephogram of settlement after the right line is cut

through(unit: mm)

图9 沉降槽曲线 Fig.9 Settlement trough curve

6 结论及建议

（1）盾构法施工引起的地层变形具有明显的三维特征，沿隧道轴线方向不同位置的地层的竖向和水平位移变化很大。

（2）由于线路曲线造成的隧道超挖将引起明

图6 A点沉降曲线

Fig.6 Settlement curves of point A

显的地表沉降以及隧道周围土体的水平位移。

（3）在其它影响因素不变时，土舱压力与地层的原始应力接近时，地表沉降值最小；土舱压力小于地层的原始应力时，会导致开挖面前方的地表下沉；土舱压力大于地层的原始应力时，会导致开挖面前方的地表隆起；土舱压力大于或小于地层的原始应力都会导致隧道开挖面后面的地表沉降。

（4）地表沉降值与注浆压力成反比，注浆压力越大，地表沉降越小。

图7 沉降槽曲线 Fig.7 Settlement trough curves

针对上述问题，在进行盾构隧道施工时，建议采取如下措施：①对隧道上方土体进行注浆加固是控制地表沉降的有效方法，为了保证城际铁路的正常运营，应对施工影响区域内的地层提前进行注浆加固。注浆参数的选取应结合现场试验，满足注浆加固后土体的弹性模量不低于150 MPa的条件。②在施工过程中土舱压力应该设置为地层的侧压力大小，这样既不影响掘进速度又能减少地表沉降量；

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随后，取原地层参数对隧道施工过程进行了相似的数值模拟（不对地层进行加固）。双线隧道施工后的地层位移云图及城际铁路路基的沉降曲线分别如图8、9所示。

盾构施工后，左线隧道上方铁路路基的沉降为4.69 cm，右线隧道上方铁路路基的沉降为4.59 cm。与上一节加固条件下的计算结果相比较可以发现，