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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (10): 2200-2214.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.10.011
余龙1, 徐志兵1, 马春景2
YU Long1, XU Zhibing1, MA Chunjing2
摘要: 为阐明悬吊拼装机械化掘进工法下软土超大直径装配式竖井的土体变形演化与桩-土-井壁协同受力特性,明确关键设计及施工参数的影响效应,以上海市静安区垂直掘进地下智慧车库工程(世界已建成最大直径装配式竖井,开挖直径22.8 m,开挖深度51.0 m)为依托,采用现场自动化监测与FLAC3D三维流固耦合数值模拟相结合的方法开展系统研究。分析竖井动态下沉全过程的地表位移演化、桩体力学响应及土体变形规律,并对桩间距、桩径、桩长、土体加固强度及超挖深度等关键参数进行敏感性分析。研究结果表明: 1)悬吊拼装机械化掘进工法竖井施工引发的地表沉降沿径向呈非线性衰减特征,沉降显著影响边界为22.5 m,最大沉降为12.72 mm,工法环境扰动控制效果良好; 2)抗拔桩与井筒竖向位移呈同步微抬特征,位移均控制在3 mm以内; 3)桩体水平位移呈“中间大、两端小”的分布规律,最大值位于38~41 m深度,且在地层软硬交界面处桩身弯矩显著突变; 4)桩-土变形协同性显著,掘进速度与超挖深度对开挖面稳定性控制作用显著,加固区内外需采取差异化参数管控。基于依托工程,经参数敏感性分析,提出优化设计施工参数为: 1)抗拔桩桩间距4.0 m、桩径1.2 m、桩长70 m; 2)加固区土体无侧限抗压强度1.0 MPa; 3)加固区内超挖深度≤2 m时掘进速度2.5~3.0 m/d,加固区外超挖深度≤1 m时掘进速度1.0~1.5 m/d。