地铁分岔隧道施工性态的三维数值模拟与分析.pdf

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1、第23卷第18期岩石力学与工程学报23(18)：3081～30862004年9月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringSept.，2004*地铁分岔隧道施工性态的三维数值模拟与分析1，2，31311吴波刘维宁高波索晓明史玉新12(北京交通大学土木建筑工程学院北京100044)(铁道第三勘察设计院人事处天津300142)3(西南交通大学土木工程学院地下工程系成都610031)#摘要深圳地铁大—科区间预留2接口线隧道是一个结构极为复杂的洞群系统工程。由于地质条件差，且周围环境条件限制严格，施工难度和风险极大，因此，对该工程进行

2、了施工优化分析，建立了复杂的三维弹塑性有限元计算模型，并对该工程的施工过程进行了三维动态仿真分析，从理论上探讨了所拟定的施工方案的合理性和可行性，并取得了一些有意义的成果，为该工程的顺利施工提供了依据和指导。工程实践表明，理论分析结果是合理可靠的。关键词隧道工程，分岔隧道，洞群系统，施工优化，数值模拟，施工效应分类号U231文献标识码A文章编号1000-6915(2004)18-3081-063DSIMULATIONANDANALYSISONCONSTRUCTIONBEHAVIOROFFORKEDMETROTUNNEL1，2，31311WuBo，LiuWeining，G

3、aoBo，SuoXiaoming，ShiYuxin1(SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044China)2rd(The3RailwaySurveyandDesignInsititute，Tianjin300142China)3(SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031China)#AbstractForkedline2ofDa—Kerunningtunnelo

4、fShenzhenmetroisacomplicatedmulti-tunnelingsystem，withbadgeologicalconditionandstrictenvirionmentrestrictionaroundit.Inthispaper，theoptimizedanalysisonconstructionisdoneandcomplex3DFEMmodelissetup.Thegroundsubsidenceandstabilityofsurroundingrocksduringconstructionareanalyzedwith3Delasto-

5、plasticFEM.FromFEMcomputation，themaximumgroundsubsidenceislessthan30mmduringexcavation，andthefailurezonesofsurroundingrocksandinternalforcesanddeformationoftunnelsupportarealsoanalyzedindetail.Theanalysisresultshavebeenprovedbytherealengineeringthathasbeenverysuccessfullybuilt.Keywordstu

6、nnelingengineering，forkedtunnels，multi-tunnelingsystem，constructionoptimization，numericalsimulation，constructioneffect程，埋设于深南中路解放路口至上步路段地面下1引言10～19m。线路主体分左右两条单线隧道，线路中心间距为13.2～17.2m，基本与地面道路中线对称，#深圳地铁1线大剧院站至科学馆站区间隧道工设计全长为1144.7m，采用浅埋暗挖法施工。其中，2003年3月3日收到初稿，2003年5月15日收到修改稿。*中铁四局科研基金(2002-03)

7、资助课题。作者吴波简介：男，33岁，博士后，1996年毕业于湘潭矿业学院地质系地质专业，现主要从事地下工程施工力学及环境土工方面的研究。E-mail：gremms@sina.com。•3082•岩石力学与工程学报2004年区间隧道范围内设2#线联络线预留接口1处，该处结构断面形式变化多样，除单孔单线断面外，还有表1地层的主要物理力学参数喇叭口单孔双线大断面和双孔双线连拱隧道，同时Table1Physico-mechanicalandmechanicalparametersof#ground左线隧道与预留2线隧道的净间距从1720mm渐－1