盾構(gòu)隧道下穿既有普鐵路基施工影響數(shù)值模擬分析

(湖南尚上建設(shè)開發(fā)有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410016)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，基礎(chǔ)建設(shè)投資的速度也在不斷地加快。其中，地鐵建設(shè)作為基礎(chǔ)建設(shè)之一，也獲得了快速發(fā)展[1]。在城市地鐵的建設(shè)過程中，難免會(huì)遇到新建隧道與既有鐵路線路在空間上出現(xiàn)交叉的情況[2-4]。工程項(xiàng)目的開挖施工是通過土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行的，使用盾構(gòu)機(jī)施工會(huì)改變隧道周圍的土體應(yīng)力場(chǎng)，路基、地層、橋梁樁基會(huì)受到壓迫而變形。部分鐵路對(duì)于軌道平順性有著較高要求，為保障既有鐵路線路能夠安全運(yùn)營(yíng)，必須要把由于盾構(gòu)隧道施工而產(chǎn)生的路基與底層變形控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。因此，本文以某地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿既有普鐵路基為研究對(duì)象。

1 工程概況

處于新構(gòu)建盾構(gòu)隧道范圍內(nèi)的右線隧道長(zhǎng)度為2 457 m，并且在里程SDK45+250.146～SDK45+295.146這一范圍內(nèi)下穿既有鐵路路基。普鐵設(shè)有有砟軌道，運(yùn)行時(shí)速可以達(dá)到160 km/h，屬于國(guó)家一級(jí)電氣化鐵路，其中鐵路路基包括表層和底層，厚度分別為4 m和2 m。鐵路軌道面到區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的凈距離大概是26 m，比隧道直徑大了1倍。左右線隧道的埋深有22 m，兩者的中心線距離為28 m。進(jìn)行隧道施工時(shí)，優(yōu)先選擇左線隧道，待左線隧道施工完成并停機(jī)后，再進(jìn)行掘進(jìn)右線隧道。

2 有限元模型構(gòu)建

由于鐵路軌道、路基及橋梁的結(jié)構(gòu)會(huì)相互影響，從而產(chǎn)生變形，本文在構(gòu)建模型時(shí)會(huì)盡量實(shí)現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔性，并將側(cè)重點(diǎn)放在鐵路路基、樁基及橋墩上，不再對(duì)軌道與其附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮。……