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铁道标准设计2025年第12期:小净距双线盾构隧道下穿河流地表沉降影响因素研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张家贺;张佳龙;王会年;李鹏飞;崔小普;

单位:中电建铁路建设投资集团有限公司;北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室;中国水利水电第五工程局有限公司;

摘要:依托雄安某双线盾构隧道下穿河流工程,采用有限元软件(ABAQUS)建立三维精细化模型,并结合现场监测,对双线盾构隧道下穿河流引起的地表沉降分布规律进行研究。在此基础上,通过数值模拟进一步探讨管片幅宽、双线隧道净距、隧道埋深、左右两线施工间隔,以及隧道与河道的位置关系等因素对地表沉降的影响规律。研究结果表明:管片幅宽对地表沉降的影响较为明显,管片幅宽为2.4 m时的地表沉降是1.6 m管片幅宽时的2倍,但开挖进尺为0.8 m时的拱顶沉降高于1.6 m时的拱顶沉降;此外,双线隧道净距小于3倍隧道直径时,对地表变形的影响较大,当双线平行隧道净距大于3倍以上隧道直径时两隧道基本互不影响,随着双线隧道净距的增加,地表沉降曲线呈“V形-U形-W形”变化;其次,对于两线施工间隔,双线隧道同时开挖引起的地表沉降是两线间隔2.5D(D为隧道直径)开挖引起地表沉降的2.5倍,且先后行洞施工间距大于2倍洞径时,隧道开挖对地表沉降的影响并不大。通过对隧道与河道位置关系的研究发现:隧道与河道之间角度为0°时引起的地表沉降是角度90°时引起地表沉降的2倍,且随着角度增大,地表沉降逐渐变小,变化速率也越来越小。

关键词:铁路隧道;;双线盾构隧道;;小净距隧道;;地表沉降;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金项目(51978019);; 北京市自然科学基金项目(8222004)