了解双线盾构隧道下穿既有建筑物诱发地表变形规律①

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1、第１２卷第４期铁道科学与工程学报Ｖｏｌｕｍｅ１２Ｎｕｍｂｅｒ４２０１５年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇｕｓｔ２０１５双线盾构隧道下穿既有建筑物诱发地表变形规律分析①１１１２２冯涵，张学民，乔世范，陈世君，张细宝（１．中南大学土木工程学院湖南长沙４１００７５；２．中铁五局集团电务城通工程有限责任公司，湖南长沙４１０２０５）摘要：盾构下穿建（构）筑物施工不可避免对地层及上层建筑产生影响，而双线隧道穿越同一建筑物同时存在着二次扰动，且同时由于建筑物与地层之间的作用，诱发的地表变形影响更为复杂。以南京地铁三号线常

2、府街～夫子庙区间双线隧道下穿刘公巷７号楼具体工况为例，结合经验公式和数值模拟进行对比分析，研究存在建筑物情况下的地表变形规律。研究结果表明：建筑物的存在使得地表沉降曲线呈非对称形式，且存在建筑物范围内沉降曲线相对平缓，而ＰＥＣＫ预测地表沉降槽为对称曲线，且相对数值模拟结果偏大，表明地面建筑物对地层变形具有直接的约束作用；采用ｐｅｃｋ公式预测存在地面建筑物的地表沉降时，应根据现场实测数据反算确定经验参数，从而考虑建筑物刚度的影响。关键词：盾构隧道；地表变形；建筑物保护；数值模拟；ＰＥＣＫ公式中图分类号：ＴＵ４５２文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－７０２９（２０

3、１５）０４－０８６６－０６Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｇｒｏｕｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｗｏｔｒａｃｋｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇｕｎｄｅｒｅｘｉｓｔｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇ１１１２２ＦＥＮＧＨａｎ，ＺＨＡＮＧＸｕｅｍｉｎ，ＱＩＡＯＳｈｉｆａｎ，ＣＨＥＮＳｈｉｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＸｉｂａｏ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７５，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＦｉｆｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＥｌｅｃｔｒｉｃＣｉｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ，

4、Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０２０５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｈｉｅｌｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｂｅｎｅａｔｈｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｗｉｌｌｉｎｅｖｉｔａｂｌｙｈａｖｅｉｍｐａｃｔｓｏｎｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓｏｉｌｓａｎｄｔｈｅｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄｔｈｅｄｏｕｂｌｅｔｒａｃｋｔｕｎｎｅｌｂｅｎｅａｔｈｔｈｅｓａｍｅｂｕｉｌｄｉｎｇｗｉｌｌｃａｕｓｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ．Ｓｏｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｉｌｌｂｅｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ

5、ｓｏｉｌａｎｄｔｈｅｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＴａｋｉｎｇｔｈｅＣｏｎｆｕｃｉｕｓＴｅｍｐｌｅｔｏＣｈａｎｇＦｕＳｔｒｅｅｔｉｎｔｅｒｖａｌＬｉｎｅｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌｏｆｓｈｉｅｌｄｅｘｃａｖａｔｉｏｎｂｅｎｅａｔｈＬｉｕＧｏｎｇｌａｎｉｎＮａｎｊｉｎｇ，ａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｐａｔｌｅｒｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｗｉｔｈｅｘｉｓｔｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ

6、ｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｉｓｎｏｎ－ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｆｏｒｍ，ａｎｄｔｈｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｆｌａｔｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｂｕｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＰＥＣＫｆｏｒｍｕｌａｉｓｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｎｄｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｈ

7、ａｖｅｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＷｈｅｎｕｓｉｎｇｔｈｅＰＥＣＫｆｏｒｍｕｌａｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｗｉｔｈｅｘｉｓｔｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｓｈｏｕｌｄｉｎｖｅｒｓｅｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｔｈｅｅｍｐｉｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｋｅｙ

8、ｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌ；ｇｒｏｕｎｄｄ