夾樁基條件下雙線隧道盾構(gòu)施工沉降特性研究

摘要" ：盾構(gòu)法具有適用范圍廣、施工速度快、施工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。為探究雙線隧道盾構(gòu)施工引起的地表沉降對(duì)隧道間既有樁基變形的影響特征，以無錫地鐵某區(qū)間隧道盾構(gòu)開挖工程為依托，采用有限元法構(gòu)建數(shù)值計(jì)算模型，對(duì)比了雙線異步掘進(jìn)（方案1）、右線隧道先施工（方案2）和左線隧道先施工（方案3）3種盾構(gòu)施工方案的地面沉降和樁基變形，通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，驗(yàn)證所建立數(shù)值模型的合理性。結(jié)果表明：方案1具有最小的地表沉降和樁基變形，方案2地表沉降和樁基變形最大，方案3的地表沉降和樁基變形比方案2小。研究結(jié)果可為類似擬建和在建盾構(gòu)隧道工程提供理論指導(dǎo)與參考。

關(guān)鍵詞 ：隧道盾構(gòu)施工;樁基礎(chǔ);地表沉降;數(shù)值模擬;現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TU94"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"" 文章編號(hào)：1004-0366（2024）05-0001-08

城市發(fā)展離不開良好的交通條件，我國(guó)軌道交通的建設(shè)規(guī)模和預(yù)計(jì)載客量均為世界首位，城市軌道交通建設(shè)具有密集性，其中地鐵最為顯著。地鐵車站及區(qū)間隧道通常穿越人流密集的公共場(chǎng)所，一旦發(fā)生事故，將嚴(yán)重?fù)p害人民生命財(cái)產(chǎn)安全。地鐵隧道盾構(gòu)施工方案及安全控制與項(xiàng)目所在地的工程地質(zhì)條件、地下管線、地面建（構(gòu)）筑物等息息相關(guān)［1］。一方面，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)土倉(cāng)壓力（或泥水倉(cāng)壓力）與開挖面前方土壓力不平衡時(shí)會(huì)引起地表土體、地下管線和地面建（構(gòu)）筑物沉降［2-3］。另一方面，在盾構(gòu)機(jī)穿越時(shí)，土體應(yīng)力釋放導(dǎo)致的管片拼裝與壁后注漿的施工間隙亦會(huì)引發(fā)上述問題［4-5］。

針對(duì)盾構(gòu)施工期間的一系列沉降問題，專家學(xué)者展開了各項(xiàng)控制策略和變形監(jiān)控預(yù)測(cè)方法研究［6-10］。其中包括經(jīng)驗(yàn)公式法、數(shù)值分析法、模型試驗(yàn)研究等。

經(jīng)驗(yàn)公式法中應(yīng)用最為廣泛的為Peck公式，該法基于地層損失均勻分布這一條件，得到地表沉降符合正態(tài)分布曲線規(guī)律。但公式計(jì)算偏差會(huì)隨地層深度增加而增大，因此需將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同Peck公式預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，并將函數(shù)關(guān)系運(yùn)用于Peck公式系數(shù)的調(diào)整優(yōu)化［11-13］。

數(shù)值分析法被廣泛用于研究具體盾構(gòu)施工案例的沉降受掘進(jìn)速度、地層巖性、建筑物、注漿工藝等因素的影響規(guī)律。該方法具有受尺度制約小、能夠較客觀模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件、重復(fù)驗(yàn)證性強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢(shì)，但受計(jì)算速度、假定條件、本構(gòu)模型等因素的制約，數(shù)值計(jì)算結(jié)果往往作為輔助施工設(shè)計(jì)的依據(jù)。WEI等［14］研究了雙盾構(gòu)下穿既有隧道過程中周邊土體沉降特征，結(jié)合盾構(gòu)機(jī)行進(jìn)過程，將變形與沉降分為盾構(gòu)接近沉降、盾構(gòu)穿越隆起和盾尾沉降3個(gè)階段。王軍［15］發(fā)現(xiàn)在大直徑盾構(gòu)始發(fā)施工時(shí)，盾構(gòu)掘進(jìn)引起的橋梁結(jié)構(gòu)橫向水平位移遠(yuǎn)大于縱向水平位移，近隧道側(cè)樁基和橋墩變形均大于遠(yuǎn)隧道側(cè)。潘濤［16］通過對(duì)比數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的沉降值，分析了隧道開挖對(duì)隧道周圍地表與建筑物沉降的影響，結(jié)果表明地表沉降呈槽型倒梯形，橫斷面影響范圍在3倍隧道直徑內(nèi)。黃昌富等［17］和張志華等［18］針對(duì)砂土與軟土地層，開展了淺埋大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)地表沉降與加固范圍關(guān)系的研究，著重分析了盾構(gòu)隧道不同施工階段的橫向地表沉降變化規(guī)律，結(jié)果顯示盾構(gòu)機(jī)通過期間對(duì)地表擾動(dòng)程度最大。

在模型試驗(yàn)研究方面則簡(jiǎn)化實(shí)際工程條件，忽略次要因素，分類討論引發(fā)沉降的主要因素的影響機(jī)制，并將研究結(jié)果應(yīng)用于原型。此法驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)公式、理論分析的正確性，亦為數(shù)值分析提供了計(jì)算參數(shù)與驗(yàn)證依據(jù)。張慧鵬等［19］分析了在中強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖復(fù)合地層盾構(gòu)掘進(jìn)速度與刀盤轉(zhuǎn)速的關(guān)系，提出了最大貫入速度控制區(qū)、滾刀破巖受力控制區(qū)和盾構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)控制區(qū)的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)范圍。GUO等［20］在泥質(zhì)粉砂巖與礫石交錯(cuò)地層條件下采集了盾構(gòu)隧道開挖時(shí)刀盤的推力、扭矩和轉(zhuǎn)速，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法優(yōu)化了盾構(gòu)掘進(jìn)施工參數(shù)。ZENG等［21］ 研究發(fā)現(xiàn)受盾殼摩擦和過切間隙的影響，盾構(gòu)機(jī)在曲線掘進(jìn)段比直線掘進(jìn)段對(duì)鄰近樁基礎(chǔ)的擾動(dòng)更大，JIA等［22］的研究結(jié)果也證實(shí)了這一現(xiàn)象。

既有文獻(xiàn)對(duì)盾構(gòu)施工引起的地面沉降機(jī)理分析以及地面變形預(yù)測(cè)控制方法作了較深入的研究。但受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)要素與地下管線、地面建（構(gòu)）筑物等環(huán)境要素的影響，盾構(gòu)掘進(jìn)效果研究不具有通用性。因此需要結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行有針對(duì)性的適配調(diào)整，以避免出現(xiàn)地面沉降、基礎(chǔ)大變形等系列問題。無錫地鐵某區(qū)間隧道采用雙線盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案，該盾構(gòu)施工區(qū)間地處蘇南軟土地區(qū)，經(jīng)過城市中心且下穿人行天橋，隧道與人行天橋樁基最近距離不足3 m?？茖W(xué)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)不同盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案的地表沉降與樁基變形是目前亟須解決的問題。數(shù)值計(jì)算基于硬化土模型，通過設(shè)置梯度壓力、法向壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)超挖、欠挖狀態(tài)以及施工過程對(duì)地層擾動(dòng)的模擬，采用水土合算的全應(yīng)力法平衡計(jì)算效率。研究將為近距毗鄰建（構(gòu)）筑物場(chǎng)景下盾構(gòu)掘進(jìn)方案評(píng)價(jià)提供案例支撐，在降低工程風(fēng)險(xiǎn)、提高工程效率、平衡工程效益方面具有廣泛的應(yīng)用實(shí)踐意義。

1 工程地質(zhì)條件及盾構(gòu)掘進(jìn)方案

1.1 場(chǎng)地工程概況

該地鐵區(qū)間隧道為雙線隧道，左線長(zhǎng)1 449.338 m，右線長(zhǎng)1 454.704 m。區(qū)間隧道穿越城內(nèi)主干道，交通繁忙，車流量大，不宜明挖施工。區(qū)間隧道穿越人行天橋、箱涵、行車橋、穿路通道等多個(gè)建（構(gòu)）筑物，其中人行天橋樁基礎(chǔ)距隧道較近，盾構(gòu)施工對(duì)其存在較大影響。區(qū)間隧道起點(diǎn)車站和終點(diǎn)車站均為地下二層島式車站。右線隧道先以5‰坡度下坡，后以5.26‰坡度上坡至終點(diǎn)車站;左線隧道先以5.01‰坡度下坡，后以5.06‰坡度上坡至終點(diǎn)車站。人行天橋?yàn)殇摻罨炷脸信_(tái)、樁基礎(chǔ)，左線隧道下方穿越，距離樁基礎(chǔ)水平最小凈距為2.05 m。隧道與人行天橋相對(duì)位置如圖1所示。

1.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

工程場(chǎng)地內(nèi)以第四紀(jì)沖積物為主，基巖為泥盆系石英砂巖，廣泛發(fā)育節(jié)理、裂隙。盾構(gòu)穿越的土層涉及⑥1黏土層＼，⑧1粉質(zhì)黏土層及部分B142強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖層和B143中風(fēng)化石英砂巖層。各土層的特征及主要參數(shù)如表1所列。土層性質(zhì)具體為：⑥1黏土層：灰黃色，含鐵錳質(zhì)結(jié)核及少量鈣質(zhì)結(jié)核，切面具有較好的光澤性，尚未發(fā)現(xiàn)顯著的搖震反應(yīng);⑧1粉質(zhì)黏土層：灰綠～灰黃色，分布有氧化鐵斑點(diǎn)，切面表現(xiàn)出光澤性;B142強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖層：白～棕紅色，塊狀構(gòu)造，局部填充黏性土，飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值約為46.1 MPa;B143中風(fēng)化石英砂巖層：棕紅色，塊狀構(gòu)造，飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值約為65.0 MPa。

水文地質(zhì)條件方面，本盾構(gòu)隧道穿越區(qū)地表水與下部承壓含水層水力聯(lián)系較差，地表水對(duì)施工影響不大。研究區(qū)地下水類型包括潛水＼，微承壓水＼，承壓水和基巖裂隙水?；鶐r裂隙水主要賦存于場(chǎng)地基巖石英砂巖中，對(duì)本工程有一定影響。

1.3 施工方案及數(shù)值模型

由于人行天橋樁基礎(chǔ)同隧道左右線間距不等，左右線隧道在盾構(gòu)穿越時(shí)對(duì)樁基礎(chǔ)的影響不同，據(jù)此提出了3種盾構(gòu)掘進(jìn)方案。方案1為雙線隧道異步掘進(jìn)施工，左右線隧道先后開始同向盾構(gòu)掘進(jìn)，掘進(jìn)面前后間距大于30 m;方案2為先進(jìn)行左線隧道盾構(gòu)掘進(jìn)，待左線隧道盾構(gòu)掘進(jìn)完成后，再開始右線隧道盾構(gòu)掘進(jìn);方案3為先進(jìn)行右線隧道盾構(gòu)掘進(jìn)，待右線隧道盾構(gòu)掘進(jìn)完成后，再開始左線隧道盾構(gòu)掘進(jìn)。通過數(shù)值計(jì)算比較分析3種盾構(gòu)掘進(jìn)方案的地面沉降與樁基變形，選取對(duì)環(huán)境擾動(dòng)最小的施工方案。3種方案計(jì)算施工步驟如表2所列。

模擬計(jì)算區(qū)域沿X軸（縱向）方向取100 m，Y軸（橫向）方向取100 m，Z軸（豎直方向）方向上從地表標(biāo)高向下50 m，即以人行天橋?yàn)橹行南蛩闹軘U(kuò)展，涵蓋盾構(gòu)隧道穿越時(shí)的影響范圍，計(jì)算模型如圖2所示。數(shù)值計(jì)算模型涉及的土層和結(jié)構(gòu)物理力學(xué)參數(shù)見表1和表3。模型四周邊界約束側(cè)向位移，豎直方向位移自由，底部三向全約束，上表面為自由邊界。樁基礎(chǔ)采用植入式梁?jiǎn)卧M，并約束豎向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。

模擬計(jì)算采用硬化土模型（修正莫爾-庫(kù)倫模型），該模型是將非線彈性和塑性模型聯(lián)合起來的復(fù)合材料模型。修正莫爾-庫(kù)倫模型將彈性區(qū)定義為非線性彈性，能量準(zhǔn)則用于計(jì)算彈性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。切線壓縮模量表示成當(dāng)前靜水壓力的函數(shù)形式：

Kt=Krefp+ptpref1-m， （1）

其中：Kref為壓縮性參考系數(shù);pref為參考?jí)毫Γ╧Pa）;pt為拉伸壓力（kPa）;p為靜水壓力（kPa）;m為指數(shù)，0＜m＜ 砂土取0.5。

修正莫爾-庫(kù)倫模型的屈服面是解耦雙硬化模型，其剪切破壞和壓縮破壞互不影響。剪切和壓縮屈服面在p-q空間中的方程式為

f1=qR1（θ）-6sin φ3-sin φ（p+Δp）=0， （2）

f2=（p+Δp）2+αqR2（θ）2-p2c=0， （3）

其中：f1為剪切屈服函數(shù);f2為壓縮屈服函數(shù);R1（θ）和R2（θ）分別為適合三軸拉伸與三軸壓縮的莫爾-庫(kù)倫模型關(guān)系式;pc為前期固結(jié)應(yīng)力。

p-q面上的塑性勢(shì)函數(shù)可表示為

q1=q-6sin ψ3-sin ψ（p+Δp）， （4）

q2=（p+Δp）2+αq2-p2c， （5）

分別描述剪切和壓縮屈服面的流動(dòng)法則。

式（4）中sin ψ可表示為

sin ψ=sin φ-sin φcv1-sin φsin φcv， （6）

其中：sin ψ為剪脹角;φ為內(nèi)摩擦角;φcv為臨界狀態(tài)摩擦角。

在修正的莫爾-庫(kù)倫模型中有剪切和壓縮兩種硬化類型。剪切硬化由內(nèi)摩擦角決定，其表達(dá)式為

sin φ=sin φ（κ）， （7）

κ= 23γp， （8）

其中：κ為等效偏塑性應(yīng)變;γp為偏塑性應(yīng)變。如果發(fā)生了剪切硬化，剪脹角用式（6）重新計(jì)算。

計(jì)算的簡(jiǎn)化和假定條件如下：（1）施工過程簡(jiǎn)化：實(shí)際工程中土壓平衡盾構(gòu)機(jī)器施工過程較為復(fù)雜，包含盾構(gòu)刀盤頂進(jìn)、刀盤削切土體、同步注漿加固、襯砌拼裝、二次注漿多個(gè)施工工序，且盾構(gòu)施工受地層、排渣量（超挖、欠挖）、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、注漿壓力控制等影響較大。實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)全過程模擬不僅較為困難且不可控制的變量過多，因此本次研究對(duì)盾構(gòu)施工過程需進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化。采用梯度壓力模擬盾構(gòu)機(jī)土壓平衡狀態(tài)，以法向壓力模擬注漿壓力，通過合理設(shè)置應(yīng)力釋放率，模擬盾構(gòu)超挖、欠挖狀態(tài)以及施工過程對(duì)地層的擾動(dòng)。（2）計(jì)算分析簡(jiǎn)化：本次計(jì)算采用水土合算的全應(yīng)力法分析盾構(gòu)掘進(jìn)過程。（3）荷載假定：重力荷載采用節(jié)點(diǎn)力方式施加，地表均布荷載、人行天橋荷載和盾構(gòu)土壓平衡荷載采用面荷載方式施加。

2 不同盾構(gòu)施工方案的地表及樁基礎(chǔ)沉降數(shù)值模擬

2.1 地表沉降分析

不同隧道盾構(gòu)掘進(jìn)方案的地表沉降如圖3所示。按方案1施工時(shí)，地表沉降自隧道掘進(jìn)啟動(dòng)持續(xù)增大，在穿越樁基礎(chǔ)時(shí)地表沉降達(dá)到最大值5.43 mm［見圖3（a）］，對(duì)應(yīng)云圖顯示沉降變化較小并呈對(duì)稱分布特征［見圖3（b）］。按方案2施工時(shí)，地表沉降隨施工進(jìn)行梯度增大，在左線隧道貫通時(shí)達(dá)到第一沉降峰值5.10 mm，至雙線隧道貫通時(shí)達(dá)到最大沉降值7.30 mm［見圖3（a）］，受左線隧道開挖擾動(dòng)降低土體剛度的影響，右線隧道開挖時(shí)其上方地層沉降相對(duì)較大［見圖3（c）］，可調(diào)整盾尾壁厚注漿配合比并及時(shí)施作二次襯砌支護(hù)。按方案3施工時(shí)，地表沉降亦呈梯度變化，第一沉降峰值5.30 mm，此時(shí)右線隧道貫通，最大沉降值6.00 mm，此時(shí)雙線隧道貫通［見圖3（a）］，與方案2對(duì)比，后施工左線隧道的地表沉降增量小，原因是左線隧道兩側(cè)的樁基礎(chǔ)能夠起到一定地層加固效果。

2.2 樁基礎(chǔ)變形分析

為了進(jìn)一步探討掘進(jìn)過程對(duì)樁基礎(chǔ)的影響，在數(shù)值模型樁基礎(chǔ)附近布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，得到不同盾構(gòu)掘進(jìn)方案樁基礎(chǔ)變形與施工步的關(guān)系（見圖4）。在方案1施工初期，同步注漿強(qiáng)度尚未達(dá)標(biāo)，二次襯砌未施作，樁基礎(chǔ)水平變形值受臨近土體開挖卸載影響較大;穿越樁基后，水平變形值逐漸減小最后趨于穩(wěn)定，樁基礎(chǔ)X方向最大變形0.86 mm，Y方向最大變形0.79 mm。樁基礎(chǔ)沉降值隨施工步增加逐漸增大，在施工步為30時(shí)達(dá)到最大值1.18 mm，隨后趨于穩(wěn)定。

在方案2施工條件下，樁基礎(chǔ)X方向最大變形為1.00 mm，Y方向最大變形為1.10 mm。左線隧道施工完成時(shí)樁基礎(chǔ)沉降為0.89 mm，右線隧道穿越施工二次擾動(dòng)樁基周邊土體，至施工完成時(shí)樁基礎(chǔ)沉降值增量為0.88 mm，累計(jì)沉降約為1.77 mm。

方案3與方案2的樁基變形曲線特征相似，受隧道穿越人行天橋時(shí)盾構(gòu)機(jī)頂推力和開挖土體卸荷雙重影響，在施工步為17和56時(shí)達(dá)到峰值，X方向最大變形為0.52 mm，Y方向最大變形為1.13 mm。右線隧道先行施工造成的樁基礎(chǔ)沉降值為1.15 mm，左線隧道后施工對(duì)樁基礎(chǔ)造成的沉降值增量約為0.11 mm，監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降約為1.26 mm。

由于左線隧道結(jié)構(gòu)外邊線距樁基礎(chǔ)僅2.05 m，左線隧道施工對(duì)樁基礎(chǔ)產(chǎn)生較大影響，因此，左右兩線隧道先后施工時(shí)，樁基礎(chǔ)沉降值略有不同，方案2對(duì)樁基礎(chǔ)變形影響最大。

3 地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工變形現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

3.1 地表沉降監(jiān)測(cè)

在盾構(gòu)始發(fā)段100 m范圍內(nèi)，按20 m間距布置6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，其他區(qū)域間距均為50 m，每個(gè)斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)為14個(gè)，相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間間距為10 m，監(jiān)測(cè)方案布置如圖5所示。鑒于文章篇幅，選取盾構(gòu)始發(fā)段一監(jiān)測(cè)斷面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行地表沉降分析，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)位于距始發(fā)洞口48 m位置。盾構(gòu)掘進(jìn)引發(fā)的地表沉降分為3個(gè)階段：第一階段為盾構(gòu)機(jī)到達(dá)監(jiān)測(cè)斷面前（80～100 m），此時(shí)地面沉降量較小，主要為由地下水位降低產(chǎn)生固結(jié)沉降和盾構(gòu)機(jī)土倉(cāng)壓小于開挖面正前方土壓力引起的沉降，該階段實(shí)測(cè)地表沉降最大為1.00 mm，模擬計(jì)算地表沉降最大為2.55 mm;第二階段為盾構(gòu)機(jī)通過監(jiān)測(cè)斷面時(shí)（20～80 m），因超挖、糾偏、盾構(gòu)外周與周圍土體摩擦等原因?qū)е略撾A段地表沉降迅速變大，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)最大位移為9.60 mm，模擬計(jì)算地表沉降最大為7.32 mm，最大沉降位于隧道施工的正上方;第三階段為盾構(gòu)通過監(jiān)測(cè)斷面后（0～20 m），該階段實(shí)測(cè)地表沉降最大為2.91 mm，模擬計(jì)算地表沉降最大為2.05 mm，主要原因是襯砌背后與洞體間的空隙填充不及時(shí)，土體應(yīng)力釋放導(dǎo)致的彈塑性變形引起地表沉降。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的差異主要來自于數(shù)值模型對(duì)實(shí)際施工條件的簡(jiǎn)化。

3.2 人行天橋樁基沉降變形監(jiān)測(cè)

針對(duì)該區(qū)間中的穿越人行天橋樁基礎(chǔ)，在沉降縫和外墻角立柱等結(jié)構(gòu)變形特征部位設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)［見圖6（a）］，以了解建（構(gòu)）筑物變形情況，為后續(xù)盾構(gòu)穿越時(shí)提供動(dòng)態(tài)控制的依據(jù)。靠近施工現(xiàn)場(chǎng)方向進(jìn)行高密度設(shè)點(diǎn)，針對(duì)跨度限制且基礎(chǔ)穩(wěn)定性較差的位置加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)。通過對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)［見圖6（b）］發(fā)現(xiàn)，人行天橋樁基礎(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)沉降變形隨掘進(jìn)面靠近逐漸增大，最大沉降位于盾構(gòu)穿越施工完成以后，最大沉降量1.32 mm;模擬數(shù)據(jù)最大變形為1.73 mm，人行天橋樁基礎(chǔ)模擬沉降結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合，盾構(gòu)穿越該樁基礎(chǔ)時(shí)對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響，變形量在控制范圍內(nèi)，施工結(jié)束后可以恢復(fù)使用。

4 結(jié)論

基于無錫地鐵某區(qū)間隧道盾構(gòu)施工的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過數(shù)值模擬分析地鐵盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地表及人行天橋樁基礎(chǔ)沉降變形的影響，對(duì)比施工現(xiàn)場(chǎng)與模擬計(jì)算的沉降變形監(jiān)測(cè)結(jié)果，檢驗(yàn)數(shù)值模擬準(zhǔn)確性，得到如下結(jié)論：

（1） 雙線異步掘進(jìn)施工速度快、停頓時(shí)間短，對(duì)土體的擾動(dòng)時(shí)間短、破壞小，具有最小的地表沉降和樁基沉降。左線隧道先行開挖方案的地表沉降和樁基沉降大于右線隧道先行開挖方案。

（2） 方案2和方案3均會(huì)2次穿越擾動(dòng)樁基，施工時(shí)間長(zhǎng)，地表與樁基沉降變形均大于方案 由于右線隧道距離樁基礎(chǔ)較近，方案2的沉降變形大于方案3，方案1為最佳方案。

（3） 通過對(duì)比地表沉降和人行天橋樁基礎(chǔ)沉降變形，其數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)相吻合，說明模型建立、參數(shù)選取與計(jì)算方法合理。

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Study on settlement characteristics of shield construction

with pile foundation between double-line tunnels

WANG Wuchao FAN Lei NI Songbo WEI Jihong LE Huilin2

（1.China Construction Industrial amp; Energy Engineering Group Co.，Ltd.，Nanjing 210023，China;

2.School of Earth Science and Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China）

Abstract ：The shield construction is widely used because of its strong applicability，fast construction speed，guaranteed construction quality，and other advantages.Based on the finite element model of double-line tunnel of Wuxi Metro，the influence of shield construction under the pedestrian bridge pile foundation was investigated.Three construction schemes were implemented to analyze surface settlement and pile foundation deformation with different shield conditions.Compared with the field monitoring data，the results of the numerical model were discussed.It states that the surface settlement and pile foundation deformation in scheme 1 was smallest，while those in scheme 2 was largest.The surface settlement and pile foundation deformation of scheme 3 was smaller than that of scheme 2.For similar shield tunnel engineering，the findings in this paper can be used as theoretical guidance and reference.

Key words ：Tunnel shield construction;Pile foundation;Surface settlement;Numerical simulation;Field monitoring

（本文責(zé)編：馮 婷）