Journal: Engineering Technology Development DOI: 10.32629/etd.v7i8.21644
Abstract
地层沉降控制是城市地铁TBM隧道下穿市政干道施工中的关键技术问题。现有研究多 聚焦于隧道开挖对既有建筑、铁路的影响,针对市政公路的针对性研究相对较少。以 重庆轨道交通27号线西永站～磁器口站区间TBM下穿杨双路工程为背景,采用MIDAS- GTSNX有限元软件建立三维地质力学模型,模拟分析TBM施工过程中路表纵横向沉降变 形规律,探讨掌子面支护力与盾尾注浆压力对沉降的影响,并结合现场监测数据验证 模型合理性。结果表明：除距开挖面2 m近区路面直接沉降外,远区路面均呈现先隆起、后沉降、再趋于稳定的规律；左线 先行施工沉降占双线总沉降的84.9%～89.7%。左线施工后横向沉降槽呈“U”型,双线 施工后呈“W”型,均符合Peck曲线分布特征。掌子面支护力与盾尾注浆压力均可抑制 地表沉降,且存在明显阈值：当两者均取0.18 MPa时,继续增压对沉降控制效果提升显著减弱,且注浆压力过大会增加管片开裂风险 。现场监测与数值模拟结果吻合度较高,模拟结果偏安全,满足工程沉降控制预警要 求。研究表明,掌子面支护力与盾尾注浆压力均取0.18 MPa较为合理。
Keywords
TBM施工；市政干道下穿；路面沉降变形；数值模拟
Funding
山地复杂地形地貌下TBM始发关键技术研究(2025500001001483)。
Full Text
PDF - Viewed/Downloaded: 5 TimesReferences
[1] 刘小刚.TBM在岩石城市轨道交通建设中的应用研究[J].现代隧道技术,2012,49(05 ):15-22.
[2] 孙杰,武科,郑扬,等.城市地铁TBM隧道掘进诱发既有建筑物变形的空间属性效应[J ].山东大学学报(工学版),2021,51(01):32-38.
[3] 张兵.双护盾TBM在城市地铁隧道中的应用研究[J].铁道标准设计,2019,63(10):11 8-123.
[4] 高利宏.双线盾构隧道近接下穿既有隧道结构沉降变形与施工节点控制分析[J].现 代隧道技术,2021,58(04):194-202.
[5] 甘晓露,俞建霖,龚晓南,等.新建双线隧道下穿对既有盾构隧道影响研究[J].岩石力 学与工程学报,2020,(39):3586-3594.
[6] 李志军,王明年,于丽,等.护盾式TBM施工下穿河流破碎带稳定性分析及变形控制技 术[J].铁道科学与工程学报,2024,21(11):4612-4623.
[7] 郑扬,武科,孙杰,等.TBM隧道下穿市政桥梁施工变形规律研究[J].水利与建筑工程 学报,2020,18(01):205-209.
[8] 杨芝璐,张孟喜,肖晓春,等.超大直径盾构不同角度下穿对既有地铁隧道的影响分析 [J].铁道标准设计,2021,65(03):112-118.
[9] 高朗,高延达,张社荣,等.小间距双线隧道CRD法零距离下穿既有营运车站变形影响 研究[J].铁道标准设计,2017,61(11):95-99+105.
[10] 刘赟君,李化云,黄丹.复合地层TBM隧道施工引起建筑物沉降规律研究[J].隧道建 设(中英文),2019,39(04):594-600.
[11] 齐勇.盾构下穿既有铁路股道地基沉降控制与加固研究[J].地下空间与工程学报, 2018,14(03):819-827.
[12] 王志超,甘露,赖金星,等.盾构下穿铁路路基钢轨变形及路基沉降分析[J].深圳大 学学报(理工版),2018,35(04):389-397.
[13] 徐干成,李成学,王后裕,等.地铁盾构隧道下穿京津城际高速铁路影响分析[J].岩 土力学,2009,(30):269-272+276.
[14] 张凤尧.软土地区地铁盾构始发技术研究[D].东南大学,2022.
[15] 毛远凤,沈宇鹏,马建南,等.地铁盾构下穿高速公路的路面变形特征分析[J].铁道 标准设计,2013,(08):84-88.
[16] 房明,刘镇,周翠英,等.新建隧道盾构下穿施工对既有隧道影响的三维数值模拟[J ].铁道科学与工程学报,2011,8(01):67-72.
[17] 罗刚,潘少康,张玉龙,等.双线盾构隧道下穿机场高速沉降及变形规律[J].长安大 学学报(自然科学版),2019,39(04):100-108.
[18] 路德春,刘竹根,林庆涛,等.盾尾注浆材料硬化特性对隧道和地层力学响应影响的 有限元模拟研究[J].北京工业大学学报,2024,50(06):711-723.
[19] 郭军,陶连金,边金.盾构法施工地铁区间隧道的地表沉降[J].北京工业大学学报, 2005,(06):589-592.
[20] 陈春来,赵城丽,魏纲,等.基于Peck公式的双线盾构引起的土体沉降预测[J].岩土 力学,2014,35(08):2212-2218.
[2] 孙杰,武科,郑扬,等.城市地铁TBM隧道掘进诱发既有建筑物变形的空间属性效应[J ].山东大学学报(工学版),2021,51(01):32-38.
[3] 张兵.双护盾TBM在城市地铁隧道中的应用研究[J].铁道标准设计,2019,63(10):11 8-123.
[4] 高利宏.双线盾构隧道近接下穿既有隧道结构沉降变形与施工节点控制分析[J].现 代隧道技术,2021,58(04):194-202.
[5] 甘晓露,俞建霖,龚晓南,等.新建双线隧道下穿对既有盾构隧道影响研究[J].岩石力 学与工程学报,2020,(39):3586-3594.
[6] 李志军,王明年,于丽,等.护盾式TBM施工下穿河流破碎带稳定性分析及变形控制技 术[J].铁道科学与工程学报,2024,21(11):4612-4623.
[7] 郑扬,武科,孙杰,等.TBM隧道下穿市政桥梁施工变形规律研究[J].水利与建筑工程 学报,2020,18(01):205-209.
[8] 杨芝璐,张孟喜,肖晓春,等.超大直径盾构不同角度下穿对既有地铁隧道的影响分析 [J].铁道标准设计,2021,65(03):112-118.
[9] 高朗,高延达,张社荣,等.小间距双线隧道CRD法零距离下穿既有营运车站变形影响 研究[J].铁道标准设计,2017,61(11):95-99+105.
[10] 刘赟君,李化云,黄丹.复合地层TBM隧道施工引起建筑物沉降规律研究[J].隧道建 设(中英文),2019,39(04):594-600.
[11] 齐勇.盾构下穿既有铁路股道地基沉降控制与加固研究[J].地下空间与工程学报, 2018,14(03):819-827.
[12] 王志超,甘露,赖金星,等.盾构下穿铁路路基钢轨变形及路基沉降分析[J].深圳大 学学报(理工版),2018,35(04):389-397.
[13] 徐干成,李成学,王后裕,等.地铁盾构隧道下穿京津城际高速铁路影响分析[J].岩 土力学,2009,(30):269-272+276.
[14] 张凤尧.软土地区地铁盾构始发技术研究[D].东南大学,2022.
[15] 毛远凤,沈宇鹏,马建南,等.地铁盾构下穿高速公路的路面变形特征分析[J].铁道 标准设计,2013,(08):84-88.
[16] 房明,刘镇,周翠英,等.新建隧道盾构下穿施工对既有隧道影响的三维数值模拟[J ].铁道科学与工程学报,2011,8(01):67-72.
[17] 罗刚,潘少康,张玉龙,等.双线盾构隧道下穿机场高速沉降及变形规律[J].长安大 学学报(自然科学版),2019,39(04):100-108.
[18] 路德春,刘竹根,林庆涛,等.盾尾注浆材料硬化特性对隧道和地层力学响应影响的 有限元模拟研究[J].北京工业大学学报,2024,50(06):711-723.
[19] 郭军,陶连金,边金.盾构法施工地铁区间隧道的地表沉降[J].北京工业大学学报, 2005,(06):589-592.
[20] 陈春来,赵城丽,魏纲,等.基于Peck公式的双线盾构引起的土体沉降预测[J].岩土 力学,2014,35(08):2212-2218.
Copyright © 2026 梁杰, 程可缘, 陈铁, 刘刚, 杨任杰, 王杰
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License