曲線并行盾構隧道施工控制研究

李少華

(中鐵十五局集團有限公司, 上海 200070)

受場地條件等因素制約,地鐵線路將不可避免地出現曲線,甚至還可能出現小半徑曲線.雖然目前尚無“小曲率半徑隧道”的確切定義,但已有規范[1]指出,當地鐵隧道平面曲線半徑(Q)小于等于350 m、其他隧道小于等于40D(D為盾構外徑)時,盾構宜配備鉸接系統和超挖刀(仿形刀)系統.潘泓等[2]通過現場監測分析,指出曲線隧道區間內側地層沉降較直線隧道區間大；受盾構機轉彎的影響,易使曲線隧道內、外側地層產生非對稱變形.以濟南地鐵曲率半徑為300 m的曲線盾構隧道工程為背景,王國富等[3-4]考慮了曲線盾構隧道開挖面支護力的非對稱分布,推導了開挖面主動破壞極限支護力理論公式,同時建立了考慮曲線隧道內、外側不同超挖量的三維實體模型；路林海等[5]對該工程進行了多斷面地表沉降監測,指出盾構施工對曲線隧道內側地層擾動較大.傅鶴林等[6]進行了關于隧道曲率半徑、埋深的參數敏感性分析,并結合數值模擬對理論解析進行了可靠性驗證.馮浩和閆格[7]給出了曲線隧道外側與內側的千斤頂推力之比,指出各監測斷面沉降峰值有朝曲線內側偏移的趨勢,且隨隧道曲率半徑的減小而增大.Zhang等[8]分析了曲線盾構隧道施工期偏航掘進荷載對地層變形的影響.Li等[9]探究了曲線盾構隧道掘進引起周圍地層附加應力沿盾構掘進方向及環隧道斷面方向的分布規律,指出曲線隧道周圍的土體較直線隧道更容易屈服,應引起重視.