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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (12): 2024-2035.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.12.006
复杂环境软土地层盾构隧道推进实时动态仿真及变形预测研究——以苏州地铁S1号线盾构区间为例
邓声君1， 2， 何杨1， 陈浩林1， 周峰1， *， 朱锐1， 师文豪3， 王源3， 马千里4
（1. 南京工业大学地下工程系, 江苏 南京 211816; 2. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心，浙江 杭州 310058; 3. 苏州科技大学土木工程学院, 江苏 苏州 215011; 4. 北京建工集团有限责任公司， 北京 100032）
RealTime Dynamic Simulation and Deformation Prediction of Shield Tunneling through Soft Soil Layer in Complex Environment:
a Case Study of Suzhou Metro Line S1 Shield Section
DENG Shengjun1, 2,
HE Yang1, CHEN Haolin1, ZHOU
Feng1, *, ZHU
Rui1, SHI Wenhao3, WANG Yuan3, MA Qianli4
(1.Department of Underground Engineering,Nanjing Tech University,Nanjing 211816,Jiangsu,China;2.Research Center of Coastal and Urban Geotechnical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,Zhejiang,China;3.School of Civil Engineering,Suzhou University of Science and Technology,Suzhou 215011,Jiangsu,China;4.Beijing Construction Engineering Group,Beijing 100032,China)
摘要： 小应变硬化（hardening soil-small, HSS）模型在模拟预测软土地层盾构隧道施工引起周边地层变形方面具有显著优势，但该模型中的计算参数多，难以确保下穿不同类型建筑物时模拟的准确度。基于地层和建筑物变形现场实测数据，建立盾构隧道-周边建筑群一体化实时反馈三维数值模型，根据未下穿建筑物试验段的数值模型和地表沉降实测值，反演得到一套适用于当地土层的HSS模型修正参数，在该HSS模型基础上，针对下穿建筑物预测段，基于建筑测点实测值、地表沉降实测值、盾构顶进技术参数调整等信息，对建筑基础参数、土体模型参数、盾构模型参数进行二次修正，通过苏州地铁S1号线盾构区间工程实例验证了工程适用性。研究表明： 1) 对于直径6 m的圆形盾构掘进，引起软土地层地表及周边建筑物的主要沉降变形影响范围在掌子面沿掘进方向50环与掘进反方向35环区间内。2)由于存在早期注浆加固等施工措施，建筑物基础实测沉降量一般小于模拟值，也小于邻近地表变形量。3)盾构左右线依次掘进对周边环境影响的主要风险在于先掘进的左线隧道，而后掘进的右线隧道产生的变形量明显偏小，这在力学机制上与地应力的初次和二次释放有关，右线隧道模拟和实测沉降量为左线的0.5~0.7倍。
