盾构长距离下穿越河流数值模拟及施工参数优化设计研究

摘要

随着城市轨道交通的快速发展,地铁隧道下穿越河流的情况日益增长。当盾构长距离下穿越河流时,由施工引起的土体扰动较大,控制扰动变形和地层沉降的难度系数随之增大,从而增加了施工风险和施工难度,对工程本身及沿线建(构)筑物的安全造成影响。文章依托常州轨道交通2号线下穿越京杭运河区段工程,通过利用MIDAS/GTS NX进行数值模拟,分析了注浆压力及注浆量对隧道整体结构位移、驳岸挡土墙变形及受力和地表沉降的影响。主要结论如下:(1)注浆压力的增大可以在一定程度上控制隧道主体结构的竖向位移,但同时也会造成水平位移的增加;(2)注浆压力与注浆量的增大,均可减小挡土墙向河道内倾覆的可能性。注浆压力的增大可减小挡土墙所受应力,相反地,注浆量的增大会增大挡土墙所受应力;(3)在此工程中,注浆压力宜介于300~400 kPa之间,注浆量对应的地层参数提高量宜介于10%~20%之间。