武汉地铁双线隧道区间盾构法施工的三维数值仿真分析

摘要

以武汉市轨道交通4号线二期复兴路站-首义路站区间双线隧道工程为背景,对隧道盾构掘进施工过程进行数值仿真分析,通过分析得到在设定的土舱压力下,盾构掘进时地表变位主要在盾构机前方2D及后方3D的范围内产生(D为管片外径),呈现前隆后沉的变形特征:盾构开挖及盾尾空隙产生的地表沉降值分别为总沉降值的12%和62%,两者是导致地表沉降的主要因素,建议通过合理设置盾构土舱压力及实施盾尾同步注浆来限制"前隆后沉"地表变形,以尽可能减小对周边环境的影响.此外,左线隧道后续掘进使先行贯通的右线管片弯矩减小,且弯矩绝对最大值由拱顶转移至拱腰.双线隧道贯通时左线管片拱顶、拱腰及拱底弯矩值均大于右线,建议在管片配筋设计时予以重视.