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隧道建设(中英文) ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (9): 1640-1648.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2025.09.003
蔡才武
CAI Caiwu
摘要: 为解决城际铁路竖井施工环境影响大、工效低的问题,研究一种新型垂直机械法竖井掘进技术。以广州某城际铁路竖井工程为例,基于三维数值模拟结果与现场监测数据,分析垂直机械法竖井施工过程中的力学效应,重点研究垂直机械法单竖井施工周边地层和支护结构的应力、变形规律,以及考虑相邻竖井施工顺序的相互作用力学特征。研究结果表明: 1)垂直机械法竖井开挖引起的地层沉降与岩性密切相关,地下5 m深度的软弱地层(杂填土、粉质黏土)最大沉降为6.7 mm,上软下硬复合地层向下开挖进入全风化花岗岩层后(埋深约12 m)沉降显著降低; 2)采用预制装配衬砌管片及钢制刃脚环支护型式的沉井施工,管片受力状态稳定,最大压、拉应力分别为-118 kN/m2与79 kN/m2; 3)考虑邻近竖井施工时,后挖竖井的地层竖向应力及水平位移峰值较单竖井开挖有所增高,最大沉降量减少70%,且通过优化掘进与支护工艺、动态施工顺序控制,实现后开挖竖井工期缩短60%,表明合理的施工顺序可降低地层扰动,从而解决紧邻居民区的城际铁路竖井机械法施工难题。