盾构法施工对隧道稳定性的仿真分析-《混凝土与水泥制品》杂志社

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盾构法施工对隧道稳定性的仿真分析

Simulation Calculation Analysis of Shield Construction on Stability of Subway

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关键词：

盾构施工；应变场；抗拔桩；三维数模；仿真计算

Key words：

Shield construction; Strain field; Uplift pile; 3D numerical simulation; Simulation calculation

刊期：

２０17年第6期

DOI：

文章编号：

1000-4637（2017）06-82-04

基金项目：

作者：

王军

单位：

中铁十八局集团第一工程有限公司，涿州 072750

摘要

摘要：以南京地铁十四号线工程盾构施工为依托，借助ANSYS有限元软件，针对该工程中的翠屏山隧道建立了三维数模进行仿真计算与分析。计算结果表明，地铁隧道盾构施工对翠屏山隧道周围土体扰动较小，后者整体保持稳定，未出现大的异变；最大应变区域发生在翠屏山隧道中心区域，隧道底板最大下沉量为18.2mm，建议在该区域加密抗拔桩，以减小土体变形。

Abstract: Based on the shield construction of Nanjing Metro Line No.14, ANSYS finite element software is used to establish the 3D model of Cuipingshan Tunnel for simulation calculation and analysis. The results show that the subway shield tunnel construction has little influence on the surrounding soil of Cuipingshan Tunnel, the surrounding soil can maintain the overall stability and has no major changes. The maximum strain occurred in the center area of Cuipingshan Tunnel floor area, the maximum subsidence quantity is 18.2mm, which indicates that the uplift pile should be increased density to reduce soil deformation.

结论

（1）从工程施工过程对土体的变形量来看，南京地铁十四号线隧道盾构施工对翠屏山隧道周围土体扰动较小，翠屏山隧道整体稳定，未出现大的异变。

（2）根据数值模拟计算结果，地图盾构隧道下穿区对应的翠屏山隧道底板压力变化值最大，其受力特征主要表现为：受抗拔桩的支撑作用和盾构隧道的施工影响，翠屏山隧道底板下缘的纵向最大附加拉应力为2.14MPa，最大压应力为-0.714MPa。底板下缘的横向最大附加拉应力为1.72MPa，最大压应力为-2.25MPa，底板上缘的横向最大附加拉应力为2.73MPa，最大压应力为-1.69MPa。

（3）本地铁隧道盾构施工前，在翠屏山隧道底板下增设抗拔桩对于减小隧道底板拉应力，重塑底板应力分布，控制土体变形具有重要作用。同时，由于翠屏隧道最大竖直下降量为18.2mm，距离项目设定的±20.0mm临界安全值预留空间较小，建议加密抗拔桩以增大工程安全性。考虑到最大应力区出现在翠屏山隧道中心区域，建议在该区域进行抗拔桩加密工作。

参考文献

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引用本文

王军.盾构法施工对隧道稳定性的仿真分析[J].混凝土与水泥制品,2017(6):82-85.

WANG J.Simulation Calculation Analysis of Shield Construction on Stability of Subway[J].China Concrete and Cement Products,2017(6):82-85.

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