盾構豎井垂直頂升施工階段隧道變形分析

徐世楊， 劉叔灼， 陳俊生， 楊春山

（1.華南理工大學土木與交通學院，廣州 510641； 2.廣州市市政工程設計研究總院有限公司，廣州 510060）

盾構豎井垂直頂升法指在已建隧道內部，通過液壓千斤頂等設備，將豎管朝上悶頂并穿出土層，形成豎向工作井. 相對于傳統的地面往下大開挖施工，該工法因其工期短、對環境影響小等諸多優點［1］，近年來得到了越來越多的應用［2］. 垂直頂升施工不可避免會對隧道結構產生影響，確定豎井垂直頂升誘發的隧道結構變形特征，是合理選擇加固措施，順利實現頂升的前提. 然而現有的研究成果主要集中在施工工藝［3］和結構設計［4-5］上，對垂直頂升階段隧道所受影響卻鮮有研究. 因此對盾構豎井垂直頂升施工階段隧道的變形進行分析是十分必要的.

針對垂直頂升施工誘發的隧道結構變形問題，借助三維數值法，分析盾構豎井垂直頂升階段隧道管片變形和環縫接頭變形規律，并通過理論計算驗證數值模型的合理性，此外還探討不同頂升反力作用對管片和接頭變形特性的影響.

1 工程概況

廣州某盾構隧道，隧道頂面覆土為6 m，隧道襯砌采用C50 鋼筋混凝土，外直徑6 m，管片厚度0.3 m，幅寬1.5 m. 管片之間接頭和環間接頭均采用M24 螺栓連接. 其中，每環縱縫采用12根M24連接，每個環縫采用10根M24連接. 隧道內采用豎井垂直頂升悶頂法，斷面圖如圖1所示. 豎井井壁厚度為0.2 m，外徑為1.8 m，環寬為1.5 m. 垂直頂升法施工順序為：頂升裝置就位→將第一節管節與頂蓋連……