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隧道建设（中英文） ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (9): 1829-1840.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2024.09.012
Calculation Method of Long-Term Settlement and Optimal Tunnel Depth of Shield Tunnel in Under-Consolidated Soft Soil Under Static and Dynamic Load（静-动荷载作用下欠固结软土盾构隧道长期沉降与最优埋深计算方法）
仉文岗1， 2， 3， 唐学成1， 刘汉龙1， 2， 3， 杨文钰1， *， 刘智成4， 王鲁琦1， 李红蕊1
（1. 重庆大学土木工程学院， 重庆 400045； 2. 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室， 重庆 400045；3. 库区环境地质灾害国家地方联合研究中心， 重庆 400045； 4. 广州地铁集团有限公司， 广东 广州 510220）
ZHANG Wengang1, 2, 3, TANG Xuecheng1, LIU Hanlong1, 2, 3, YANG Wenyu1, *,
LIU Zhicheng4, WANG Luqi1,
LI Hongrui1
（1. School of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 2. Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 3. National Joint Engineering Research Center of Geohazards Prevention in the Reservoir Areas, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 4. Guangzhou Metro Group Co., Ltd., Guangzhou 510220, Guangdong, China)
摘要： 为研究地表堆载、列车荷载和欠固结软土固结沉降联合作用下的盾构隧道长期沉降数值及其变化规律问题，依托广州市南沙至珠海（中山）城际项目，利用PLAXIS建立有限元模型计算外部作用下的盾构隧道长期沉降值，通过单因素敏感性分析和非线性拟合方法分析各影响因子对长期沉降的影响并确定5种关键影响因子，提出长期沉降与最优埋深计算方法。研究结果表明： 1）超固结比与隧道埋深对长期沉降影响最大，上部堆载荷载值、荷载作用宽度和列车荷载影响次之，而荷载距离、列车速度和渗透系数对长期沉降的影响可以忽略不计； 2）为求解盾构隧道长期沉降值，提出静-动荷载作用下欠固结软土盾构隧道的长期沉降计算方法，计算值与模拟值吻合良好； 3）将国家规范中盾构隧道变形控制值（20 mm）作为隧道沉降控制值，代入长期沉降计算公式，反推得到隧道最优埋深计算公式，其中软土欠固结特性对最优埋深影响最大。为有效控制长期沉降发展，建议将隧道整体置于较好的土层中，如需设置在淤泥及淤泥质土层中，则应进行地基处理、排水固结，以改善土体欠固结程度。
