建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 道路桥梁 Roads and Bridges 第45卷第 115t 20I8年6月
基 于 M ID A S ．G T S 的 某 盾 构 隧 道 下 穿 高 速 公 路
路 基 段 及 桩 基 影 响 研 究
张 思 远 ， 刘 惠 康 ， 隋 耀 华
(广 州地 铁设 计研 究院有 限公 司 ，广 州 510000)
[摘 要 ]以某拟建城际铁路隧道下穿既有运营的高速路路基段及桥梁桩基工程为背景，采用 MIDAS．GTS数值软件，考虑
地质变化、施工阶段、道路及桥梁运营荷载、注浆加固及隔离措施等因素，模拟 了盾构下穿路基及桥梁桩基的全过程，对路基
沉降、路基顶面横向沉降槽形太变化、桥梁桩基位移及上部结构位移等进行 了分析。
[关键词 ]盾构隧道 ；既有工程 ；路基
[中图分类号 ]U455．43 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2018)1l_J0093一o3
Study on Influence of Subgrade and Pile Foundation of a Shield
Tunnel under M ID AS—G TS
Zhang Si—yuan，Liu Hui—kang，Sui Yao—hua
[Abstract]Taking the construction of a planned intercity railway tunnel underneath the existing expressway roadbed section and the bridge pile foundation engineering，MIDAS—GTS numerical software is used to consider geological changes，construction stages，
road and bridge operation 1oads，and grouting．Reinforcement and isolation measures and other factors simulate the whole process of the
tunnel underpass and the bridge pile foundation．The settlement of the roadbed，the variation of the transverse settlement of the roadbed
top，the displacement of the bridge pile foundation and the displacement of the superstructure are analyzed．
[Keywords]shield tunnel；existing construction；subgrade
为深入研究盾构施工对 既有结构物的影 响，本文借助
MIDAS．GTS有限元数值分析软件，模拟分析下穿隧道盾构施
工对上部既有高速公路路基及桥梁桩基的影响，分析过程中，
将土体和桩基础作为一个整体分析，考虑桩 一土相互作用及
被动群桩中的桩 一桩箱涵影响，研究盾构过程中土体及桥梁
桩基的受力及变形在各个工况及阶段下的变化过程，进而评
估盾构施工对高速公路路基及桥梁的影响程度。
1 项目概况
广明高速路与新光快速路为正在运营的公路，新光快速
跨线桥位于新光快速与广明快速交汇处，拟建的佛莞城际穿
广明高速的路基段的同时，在新光快速跨线桥右线外侧侧穿。
在佛莞城际隧道与新光快速跨线桥交叠区域，佛莞城际隧道
覆土厚度约25．4~26．7m，佛莞城际隧道与新光快速桥梁桩基
净距约8．9m-11．4m。盾构隧道与高速路位置关系如图l所示。
盾构隧道右线
广明高速
盾构隧道左线 新光快速跨线桥
图1 拟建隧道与高速公路跨线桥及路基段关系
拟建隧道外径8．5m，内径7．7m，壁厚0．4m，隧道管片结
构采用单层衬砌、平板型管片，通用楔形环布置，双面楔形，
楔形量46mm，管片采用 1+6的分块模式，错缝拼装。盾构由
西北方向向东南方向掘进，平均 1 d可掘进4．5环 (7．2m)。隧
收稿日期 ：2018~)2—16
作者简介 ：张思远 (1986一)，男，吉林通化人，工程师，主要研究
方向为地下结构和岩土工程的设计。
道右线先行盾构通过后，左线再进行盾构施工。隧道施工采
用复合式土压平衡盾构机，主机长度约 10．659m，整机长度约
105m，整机重l 230t。
广明高速公路设计行车速度为 100km／h。隧道下穿处广明
高速主线为双向六车道路基段，路基宽34．5m，中央设置 2m
宽的隔离带，外侧设置硬路肩，车道宽3．75m，穿越处隧道拱
顶埋深约22．028～24．834m，隧道线间距 17m，主要穿越强风
化及中风化砂岩，拱部以上覆盖层以素填土、全风化及强风
化砂岩为主。
新广快速路跨线桥采用4×35m四跨预应力钢筋混凝土
连续箱粱，采用单箱四室斜腹板箱形梁结构。梁高为 185cm，
单幅箱梁顶面宽 19．8m，箱底宽14m，翼板悬臂长均为2．5m。
下部桥墩采用双柱式桥墩，墩身通过承台与桩基相连。桩基采
用钻 (冲 )孔灌注桩 ；桥台采用直径 1．2m桩基，桥墩采用直
径 1．5m桩基。为减少盾构施工过程中对桥梁结构的影响，采
取若干工程措施对桥梁桩基进行保护，其中桥台加固保护采
用地面施工直径800ram@600ram旋喷桩加固，旋喷加固竖向
范围为隧顶 以上4m，横向范围为隧道外轮廓左右各3m，并
且对桩基采用跟踪注浆，对于中间桥墩加固保护采用双排直
径 108mm@300mm钢管桩密排隔离保护，隔离保护范围为佛
莞城际长隆隧道的掌子面距离桩基中线6m至开挖通过桩基中
线4m的纵向范围，与佛莞城际左线距离为2．15m，具体空间
关系详细如图2，3所示。
图2 拟建隧道与高速公路跨线桥空间关系1
左线
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基于MIDAS-GTS的某盾构隧道下穿高速公路路基段及桩基影响研究（论文）.pdf
