软弱地层浅埋双线隧道开挖地表沉降及隔离桩控制研究

摘要

【目的】研究软弱地层浅埋小间距双线隧道开挖引起的地表沉降及邻近建筑物变形问题，揭示地表沉降的非均匀演化规律，探索混凝土隔离桩对地表沉降的调控作用，进而保障工程安全。【方法】以深圳至大亚湾城际铁路某区间隧道工程为背景，开展数值模拟研究。采用FLAC 3D三维数值模拟软件，建立包含软弱地层、双线隧道、邻近建筑物和混凝土隔离桩的三维有限元模型，模拟分析不同的建筑物类型、基础形式、隔离桩布置方式对小间距双线隧道开挖引起的地表沉降变化规律的影响。【结果】浅埋小间距双线隧道开挖引起的地表沉降具有显著的非均匀性和不规则性，最大沉降通常出现在隧道上方或其邻近区域，两侧沉降较小；不同类型建筑物的变形差异显著，临近隧道上方的建筑物沉降较大；混凝土隔离桩能有效降低土体的主动土压力，进而减小地表沉降和建筑物变形。数值模拟还揭示了隧道掘进参数对沉降变形时空演化的影响，表明合理设计隔离桩可有效控制地表沉降。【结论】在软弱地层浅埋隧道施工中，应充分考虑地表沉降的非均匀性，合理设置隔离桩以有效控制地表沉降。

关键词

双线隧道 / 数值模拟 / 地表沉降控制 / 软弱地层 / 隔离桩