土压平衡盾构双孔隧道近接运营隧道施工对策研究

摘要

为确保土压平衡盾构机下穿施工既有地铁运营隧道的安全,利用三维数值有限元软件精细化建模,考虑注浆压力和掌子面压力变化的影响,多工况模拟土压平衡隧道施工获得运营隧道变形规律.通过分析土压平衡盾构机下穿施工过程中的位移响应,判定上部交叉运营地铁隧道所受影响并给出合理的注浆压力和掌子面压力参数.工程实际中利用莱卡TS30监测机器人建立了自动监测系统,对运营隧道的位移进行了监测.根据计算与监测结果得到:(1)掌子面压力越大,既有隧道沉降越小,运营隧道左线仰拱沉降最大,仰拱最大沉降范围为3.4～3.7 mm;新建隧道左线线路中线所对应的地表最大沉降范围在1.9 ～2.1 mm之间.(2)注浆压力越大,既有隧道沉降越小,左线拱顶最大沉降范围在2.6 ～3.6 mm;新建隧道左线线路中线所对应的地表最大沉降范围在1～2.1 mm.(3)盾构隧道在下穿运营地铁1号线过程中,邻近运营隧道拱顶最大沉降范围在2～3.5 mm,远小于10 mm,可确保运营隧道安全.(4)采用选取的注浆压力0.3～0.36 MPa与土仓压力0.1～0.13 MPa下施工,盾构隧道穿过运营隧道后,运营隧道中股道沉降最大值为0.5 mm,轨道沉降值小于10 mm,符合要求,运营隧道安全.最后,提出了相应施工对策:在盾构下穿既有隧道施工时,应减少超挖、适当选取盾构施工参数、盾构快速通过近接区和实时监测反馈施工.