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四川水泥2024年第12期

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SICHUANSHUINI

新建浅埋隧道盾构施工对既有隧道的影响分析

李鹏徐培文

（中原工学院能源与环境学院，河南郑州450007）

摘要：为探究新建浅埋隧道盾构施工对既有隧道的影响，以某城市地铁4号线与2号线并行工程为例，

采用MIDAS/GTS有限元软件进行了模拟分析。在模拟过程中，考虑了盾构施工的动态特性和土体的加荷

卸荷行为，通过设定合理的模型参数和施工步骤，准确地模拟了新建浅埋隧道的盾构施工过程。结果表

明，在新建隧道盾构施工过程中，既有隧道拱顶出现先向上凸起后趋于稳定的竖向位移趋势，最大凸起值

为0.98mm；新建隧道拱顶则先沉降后稳定，最大沉降值为6.98mm。同时，既有隧道右拱腰水平位移大于左

拱腰，右拱腰水平位移峰值为-1.62~-1.35mm，左拱腰为-1.02~-0.99mm。此外，盾构施工还改变了既有隧

道管片的内力分布，拱顶弯矩减小了9.4%，拱底弯矩减小了7.8%，右拱腰弯矩减小了14%，表明拱顶和右拱

腰是较为敏感的受力区域。

关键词：新建浅埋隧道；盾构施工；既有隧道；影响分析；数值模拟

中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：1007-6344（2024）12-0057-04

0引言程为例，采用数值模拟方法，分析新建浅埋隧道盾构施

随着城市化进程的加速，地下空间的开发利用日工对既有隧道位移和弯矩的影响，以期为类似工程的

益广泛，地下交通网络的建设已成为大城市发展的重设计和施工提供理论依据和参考。

要组成部分。然而，随着地下交通网络的不断拓展，新

［1-2］1工程概况

建隧道施工接近既有隧道的情况越来越普遍，这对

既有隧道的稳定性和安全性构成了潜在威胁。以某新建的4号线地铁工程为背景，该线路采用盾

隧道施工对外界环境的影响一直是工程界和学术构法施工，并与既有的2号线地铁并行。施工区间位于

［3-4］

界关注的重点，尤其是对既有隧道的影响和对地层DK14+777.846~DK15+366.721。在盾构施工中，使用

［5-8］

的影响等方面，已经取得了较为系统的研究成果。的管片尺寸为外径6200mm、内径5500mm，管片厚度为

数值模拟法作为研究隧道施工扰动影响的主要手段之350mm，每个管片的宽度为1.5m。管片的环向和纵向

一，具有高效、准确、可重复性强等优点，被广泛应用于连接采用弯螺栓，而管片环与环之间则通过8.8级高强

［9］

隧道施工的研究中。江华等采用有限元数值模拟和螺栓进行连接，以确保结构的稳定性和强度。盾构机

现场自动化监控结合的方法研究了盾构隧道施工引起的开挖直径为6430mm，以适应隧道的设计尺寸。在空

的既有线路水平和竖向的变形规律，并分析了土压力对间布局上，两隧道的拱顶距离地表的垂直距离为12m，

［10］

既有线路变形的影响。李磊等研究了盾构隧道施工而在水平方向上，两隧道之间的距离为5m。该布局考

对既有隧道衬砌变形和应力变化的影响。金大龙、李从虑了地下空间的合理利用，同时确保了施工过程中对

［11-12］

安等利用离心模型试验技术研究了新建隧道对既