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1、装饰装修天地并行隧道施工过程中的地面沉降数值模拟分析杨君重庆市开县公共资源交易中心重庆市405400摘要：浅埋隧道在开挖过程中，由于外力作用，人为改变了岩-15～12.04.9e82.8e82640e32200土及支持系统的承载力，极易引起洞室周围岩土的变形地表沉降，-40～-155.0e82.8e83242e32300危及临近构筑物和公用设施的安全，因此地表沉降一直是浅埋隧拱顶加固道施工过程中监控的重点。单线隧道在开挖过程中地表会出现呈6.67e93.33e93445e32300区PECK曲线的圆滑沉降槽，但多线并行隧道却有所不同。本文通过二衬1.67e101.25e102
2、500数值软件对某地铁换乘车站并行隧道的施工过程进行数值模拟分3.模拟计算析，供施工单位在确定施工方案时参考。3.11号线洞口断面地表横向沉降关键词:并行隧道；数值模拟；地表沉降一、工程概况某市拟建地铁一号线和二号线的换乘站，采用浅埋暗挖法施工。一号线在上，主体隧道轨面埋深约19m，采用双洞单跨隧道；二号线在下，车站主体隧道轨面埋深约27.5～30.7m，二号线南段采用双层三跨隧道。一号线、二号线主隧道立体交叉重叠。其主要施工难度表现在：一是洞室较多，且相隔距离短；二是并行隧道断面大，隧道单体承载力大；三是结构复杂，施工暗面不易把控。由于地下挖空区较大，对地质影响大，且施工区
3、域主要集中于市中心，周围高楼林立，如何保护市政道路设施和既有建（构）筑物，做到安全可靠，对设计、施工和监测都提出了很高的要求。二、并行隧道施工过程的数值模拟1.计算模型的建立图2第1～37步横向地表沉降曲线图（2号线左洞开挖）图1隧道有限元计算模型由于隧道围岩的影响区域大约为洞室直径的3倍，故模型左右两侧大于车站断面跨度的3倍，模型底部也大于车站断面高度的3倍，其中上部取至地面，地面高程为40m，计算模型下部高程为-图3第37～62步横向地表沉降曲线图（2号线右洞开挖）35.0m，模型隧道左右两边围岩宽度分别取约30m，有限元模型见图1。因隧道断面尺寸较大，故拟采用分步开挖的
4、方法进行施工，用FLAC有限差分软件对分步开挖的整个过程进行数值模拟计算。2.计算所采用的力学参数表1计算所采用的力学参数体积模量剪切模内摩擦粘聚力土层(m)密度（g/cm）(K)量(G)角(O)（pa）29.8～2.08e80.88e819.827e3190032.619.4～2.1e80.96e821.727.5e3200029.812.0～3.4e81.67e824.529.5e3210019.4图4第62～87步横向地表沉降曲线图（1号线左洞开挖）358路桥施工图5第87～100步横向地表沉降曲线图（1号线右洞开挖）图9第87～100步轴向地表沉降曲线图（1号线右洞开
5、挖）3.21号线轴向地表沉降4.模拟结果分析4.1图2～图5反映的是1号线洞口断面地表横向沉降，可以看出，地表没有出现单洞室会出现的圆滑的PECK沉降槽，而是出现两个波谷；而轴向，最大沉大约发生1、2号线交叉区域，仍然会出现接近PECK曲线。4.2从图3可以看出，开挖至62步时，沉降会出现突变。2号线开挖完成之后，沉降量约占整个沉降量的80%。三、结果运用及施工建议并行隧道由于施工面临近，在施工过程中相互干扰，且共同施工对地面及其附着物及临近建筑物影响较大，其内力转换因素及转换值十分复杂，故其沉降值取决多种因素。从上述演示效果来看，其主要沉降发生在下线（即2号线）开挖期间，之
6、后渐渐趋于平衡稳定，其沉降量不高；2号线开挖完成后，沉降量已占整个沉降量的80%左右。因此在开挖2号线时，要重点考虑初期支护和二次衬图6第1～37步轴向地表沉降曲线图（2号线左洞开挖）砌的断面施工质量和支护时间，并加强观测，从而确保围岩的稳定和安全，整体上提高工程质量。参考文献：[1]王暖堂,陈瑞阳,谢菁.城市地铁复杂洞群浅埋暗挖法施工技术[J].岩土力学,2002,4(2):208-212.[2]吴波,高波,漆泰岳,蒋正华.城市地铁区间隧道洞群开挖优化分析[J].中国铁道科学,2003,10(5):23-28.[3]吴波,高波,索晓明,史玉新.城市地铁小间距隧道施工性态的力
7、学模拟与分析[J].中国公路学报,2005,7(3):84-89.[4]冉申德.地铁大跨度小间距隧道近接施工影响预测[J].广东土木与建筑，2006，6（5）：38-40.[5]王卫东,沈健,翁其平,吴江斌.基坑工程对邻近地铁隧道影响的分析与对策[J].岩土工程学报,2006(11)(增刊):1340-1345.[6]郭龙,刘牧宇.浅埋暗挖群洞法施工中结构受力的合理转换图7第37～62步轴向地表沉降曲线图（2号线右洞开挖）[J].铁道建设,2004(5):24-27.[7]仝学让.浅埋大跨度群洞隧道施工
