地 铁 盾 构 施 工 对 隧 道 间 大 直 径 桩 基 变 形 的 影 响 研 究
王 伟 钟启凯 陈 益 吴慧林 关章磊
中建三局集团有限公司工程总承包公司 湖北 武汉 430061
摘要：以地铁隧道侧穿高架桥大直径桩基 (桩基位于隧道左右线间 )为工程背景，研究其间的桩基变形规律。先通过
FLAC3D数值模拟，预测、分析不同顺序双线隧道盾构施工引起的桩基变形，再与实测数据对比，结果表明：单线隧道
侧穿桩基时，盾尾穿越过程中桩基沉降最快 ，桩身中部沿掘进方向有轻微隆起，桩身发生转动。双线隧道同向或相向
施工引起的桩基沉降规律不同：同向施工易引起桩身中部发生变形，相向施工易引起桩身倾斜，且2种情况下桩身均会
发生转动。对1：152种施工方式．同向施工对桩基影响更小。
关键词：盾构施工；变形；数值模拟；大直径桩基础；双线隧道
中图分类号 ：TU94 1 文献标志码：A 文章编号：1004．1001(2018)O8—1458—04 DOI：10 14144／j cnki jzsg 2018 08 064
Study on Im pact of Subway Shield Construction on Deformation of
Large Diameter Pile Foundation Between Tunnels
WANGWei ZHONG Ojkai CHENYi WUHuihn GUANZhanglei
General Construction Company of CCTEB Group Co．，Ltd．，Wuhan，Hubei 100161，China
地铁作为一种高效便捷的城市交通运输方式，在近十
年里得到迅速发展 。但是面对 日趋复杂 的城市建设环境，
地铁建设难免对城市中既有建 (构 )筑物造成不利影响，
其 中，高架道路桩基就是 易受地 铁直接影响 的构筑物之
为此，许多专家学者研究了地铁隧道施工对一般建筑
物桩基、高架桩基的影响I1-21
张志强等[3 以深圳地铁隧道近距离侧穿桩基工程 (净
距仪0．3l m)为研究对象，分析了桩基变形规律；李进军
等[4】针对上海地铁隧道穿越对航站楼桩基 的影响问题进行
研究 ，发现盾构 隧道穿越桩基产生的附加弯矩过大；杨晓
杰【5l、朱逢斌等【6】则分析 了地铁隧道对建筑物桩基承载性
能的影响 ，研 究比较深入、细致。与一般建筑物桩基有所
不同，高架桩基具有直径大、埋深大、刚度大的特 点。其
中，杨广武等 采用FLAC3D三维数值模拟软件 分析地铁
双线隧道在开挖和支护过程中，邻近桩基内力与变形的变
化规律；朱彬等 以地铁 隧道上部桥梁基础及地层为研究
对象，采用数值方法模拟 了隧道单线和双线开挖过程 中地
表的变形情况 以及桥基 间的差异沉 降；曹云[9】、李彪 】、
宋慧林 等也分析了地铁隧道施工对桥梁桩基 、高架桩基
的影响，但上述研究限于各 自工程特点 ，桩基均在地铁隧
作者简介：王 伟 (1985～ )．男，本科，．x．q／师。
通信地址：湖南省长沙市东-~'q．266号华润置地广场26楼
(410100)
电子邮箱：253676179@qq．com
收稿日期：2018．05—1 7
咽 201 8．8．Building Construction
道某一侧 ，而桩基位于双线隧道 中间、盾构施 [诱发的变
形规律仍有待研究H2-131。
1 工 程 概 况
长 沙地 铁 某 区间 隧道 采 用盾 构法 施 工 ，隧 道埋 深
12．00~22．00 m，双线间距 l3．00～15．00 m。隧道开挖地
为 强、中、微风化板岩 ，上覆黏士 、粉质黏土 、杂填土
等 。隧道施工采用土压平衡盾构机， 盘直径6．28 m，同
步安装管片，每环宽度 1．50 m，厚度0．30 m。
在地 铁区间线路与北 二环 高架道路交 叉部位，北二
环 立交桥 左右2幅各有 一处桩 基位于双线隧道之 问。2处
桩基均为大直径混凝土灌注桩 ，直径2．20 m，与隧道 净距
2．8O～4．10 m，桩基参数 见表1。桩基底面标高29．16 m，隧
底标高27．7l m，隧项标高33．7l m，隧道洞身地层为中风化
板岩，地铁施工过程必然对桩基产生影响。
表1桩基参数
桩基 直径，m 桩长／n1 与右线隧道净距，m 与左线隧道净距，In
W4 2-20 2I．44 3．90 3．()0 - E4 2．20 21．44 2舯 4．II
2 数 值 模 拟
根据地铁盾构施工情况，对单线隧道侧穿2处桩基进行
模拟，研究桩基变形规律；在单线隧道侧穿桩基研究基础
上，模拟 另一线隧道相 向、同向施工方式 ( 1)对桩基变
形的影响 ，一方面为桩基防护措施提供依据 ， 日一方面保
证工程合理、高效施工。
王 伟、钟启凯、陈 益、吴慧林 、关章磊：地铁盾构施工对隧道间大直径桩基变形的影响研究 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■●■■■■■●■■●■■■■■■■■■●■■■■■目目●■■目 自 § E^ 鼬鹫 豫 §■ d 蠢 ’～ ’ 一
莲薹 l暑嵩 ，t I‘I．、
a)同向施r
图1双线隧道旋工顺序
●
桩基
先挖 隧道
(}、)Ⅲ
2．1 维数值计算模型及参数
小 艾采』1j有 簪分软件FLAC3D对盾构施工过程进
二维 数值模拟 。数值 汁算模 长宽高为72 m (Y)×75 m
(-、)×30m (Z)，其中_x r口J为隧道横断面办 向，Y向为隧
道轴线 方向，zl~,J为竖直方向。地铁隧道位 】：模型中下部，
轴线 深19．89 m
地铁盾构施工对隧道间大直径桩基变形的影响研究（论文）.pdf
