地铁隧道穿越既有道路的沉降预测及加固措施

摘要：现阶段，随着城市进程的不断深化，城市地铁建设事业快速发展，在地铁工程施工中，往往会遇到穿越既有道路的状况，主要就需要加强对地铁隧道下穿既有道路相关方面进行分析和探讨，由于在一些新建隧道当中实施下穿往往就造成既有道路产生变形，这样就会使得道路的实际运营产生影响，甚至还会使得路面损坏，造成人员的安全问题产生。因此本文主要就对地铁隧道穿越既有道路的沉降预测及加固措施相关方面进行分析和探讨。

关键词：地铁隧道 穿越 既有道路 沉降预测

加固措施当前，随着城市的发展，城市轨道交通行业有了很大的进步，在实施新建地铁工程中往往都会遇到下穿既有道路的情况，由于地铁隧道施工对相关的围岩土体会造成影响并且造成地层变形的情况产生，在变形到一定极限时就会对道路的安全产生影响。并且，若是地铁隧道施工中对于超前加固相关措施没有做到位，就会造成既有道路出现沉降，严重的还会导致破坏性事件产生，对于人们的生命财产安全产生很大的影响，特别是在一些繁华区域产生这种状况，往往就会造成很恶劣的社会影响，为了能够将地铁隧道施工当中对于既有道路所产生的影响进行控制和预防，就需要根据实际的工程地质情况，加强对于既有道路所产生的沉降问题进行分析，从而实施预测并对施工方案有效调整，同时采用相关的措施对所产生的沉降问题进行控制。

1工程概述

某工程设计区间开始起点为S K 0 + 2 9 4 . 4 0 ， 终点为SK1+456.985，全场总共1265m，区间隧道处于某规划道路的下方，该工程区间隧道的地层主要由第四纪全新世人工堆积层、、中更新统上荒山组地层、下荒山组地层构成。从上到下地层土质主要有杂填土、粉质黏土、粉质黏土、粉质黏土、粉质黏土、粉质黏土、中砂。该区间隧道主要下穿的是粉质黏土层，底部主要位于粉质黏土层，基底的承载力能够符合设计需求。按照《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307－1999)，粉质黏土层在开挖中等级为Ⅰ或Ⅱ级；按照实际的《铁路工程地质勘察规范》(TB10012－2007)，粉质黏土层围岩分级为Ⅵ级或Ⅴ级。区间隧道地下水主要被赋存在冲洪积地层内，其含水层为孔隙潜水。然而粉质黏土当中有上层滞水情况存在，同时其分布也是不均匀的。

2地铁隧道开挖对道路沉降影响三维数值模拟

21有限元网格的建立

将该区间隧道作为实际的研究对象，地铁隧道的宽度为5.6m，高6m。在此基础上建立FLAC3D三维数值模型，如图1.在这当中Z为竖直方向，X为径向，Y为轴向。计算模型大小50m×30m×30m，模型共有78159个节点和72000个单元。图1数值模型网格按照该区间隧道的相关勘查以及设计资料，隧道在开挖当中的模型以及支护参数主要就是按照

2.2计算结果及分析

按照所确定的开挖方案以及隧道的实际支护方案，对隧道区间下穿既有道路的施工工序主要有：第一，对模型实施清零处理以及位移和塑性区域实施清零。第二，对于土体以及模型的表现值进行获取，应用莫尔－库伦模型。第三，在实际的施工当中采用十单元的施工步骤对其实施循环施工，在对各部分完成开挖之后将放置支护形式，并且实施锁脚锚杆工序，同时在这当中进行中隔板的施加。隧道在开挖当中呈现的是一个动态过程，并且随着隧道的施工深入，道路就会产生相应的沉降现象，为了能够将在隧道施工中道路所产生的沉降变化进行分析，需要在道路路面获取取DB-(1-3)轴线上的三个测点以及DB-(4-7)的横向测点作为其实际的研究对象，见图2，对于道路路面当中的监测点往往随着隧道的挖掘主要在图3和图4所呈现，沉降产生的位移在产生变化由z方向位移云图来呈现，从图中可以看出，随着隧道的掘进，先行位移产生很大的变化，在对支护完成之后，岩土所产生的变形呈现稳定状态。对图3隧道在经过既有道路下部时的位移云图可以指导，在隧道下穿既有道路施工当中，路面当中产生的位移最大区域出现在实施掌子面施工附近，并且该区域既有道路所产生的沉降量最大为40mm，并且隧道的底部产生大约80mm的隆起状态。__