隧道下穿工程施工經(jīng)驗公式參數(shù)探討

■ 中鐵十八局集團第五工程有限公司 楊增朝

1.引言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，軌道交通建設(shè)呈現(xiàn)出欣欣向榮之勢，越來越多的穿越工程出現(xiàn)在城市的地下工程建設(shè)之中。在地鐵隧道的下穿施工過程中，既有隧道的安全問題一直是工程的重點關(guān)注對象，保證施工進度的同時確保既有隧道的安全具有重要的意義。多名學(xué)者以往對地鐵隧道下穿施工進行了大量的研究，其中經(jīng)驗公式法因其有效、實用的特點而被廣泛應(yīng)用。經(jīng)驗公式可以對隧道開挖引起的地層位移進行預(yù)測，且在以往的研究中應(yīng)用效果良好，但是利用經(jīng)驗公式以實測值為基礎(chǔ)進行反分析的研究相對較少。本文在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用經(jīng)驗公式進行反分析計算，結(jié)論可為相關(guān)工程提供借鑒[1]-[2]。

2.工程背景

圖1 地鐵9號線地層剖面圖

深圳地鐵9號線管片外徑6.0m，埋深9.1m～18m，上覆土層如圖1所示，以粉質(zhì)黏土、砂質(zhì)黏土為主，隧道所在地層主要是砂質(zhì)黏土。在建設(shè)過程中，某區(qū)間穿越地鐵4號線，4號線盾構(gòu)隧道外徑同樣為6.0m，拱頂覆土厚度為8.5m左右。9號線新建隧道以81°左右的角度穿越既有4號線，在穿越過程中左右線分別穿越兩次，共計4次穿越。新建隧道與4號線既有隧道之間的凈距在3.0m左右，具體距離如圖2所示。

圖2 下穿施工隧道間凈距

3. Peck公式沉降計算

3.1 基本假定

Peck公式是以沉降槽的面積與地層損失之間的等量關(guān)系為基礎(chǔ)，進行適當(dāng)?shù)牡貙蛹僭O(shè)而得到的經(jīng)驗公式。本文在運用Peck公式的前提下，在計算時進行了如下簡化：