盾构隧道下穿既有运营铁路影响性分析及控制技术研究.pdfVIP

第４１卷第４期贵州大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４

２０２４年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｊｕｌ．２０２４

文章编号１０００５２６９（２０２４）０４００９７１０ＤＯＩ：１０．１５９５８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｄｘｂｚｒｂ．２０２４．０４．１４

盾构隧道下穿既有运营铁路影响性分析



及控制技术研究

１１２

璩泽君，江胜华，王田龙

（１．中铁四局集团有限公司，安徽合肥２３００２２；２．贵州大学管理学院，贵州贵阳５５００２５）

摘要：盾构隧道下穿施工对既有运营铁路的影响较大。依托徐州某涉铁工程实例，采用ＭｉｄａｓＧＴＳＮＸ软件建

立有限元模型，研究了隧道下穿过程中铁路变形的动态变化过程，分析了铁路钢轨的高低和水平不平顺情况。

结果表明：盾构隧道穿越过程中铁路路基沉降值逐渐增大，最后趋于稳定；隧道施工引起的铁路路基沉降分布曲

线可近似为正态分布，且下穿位置正上方路基沉降值最大；铁路钢轨的高低和水平不平顺最大值满足规范要求。

盾构隧道下穿京沪铁路设计方案可行，为进一步保证下穿施工的安全提出了涉铁施工一系列保护措施，为类似

工程提供参考。

关键词：盾构隧道；下穿施工；铁路路基；铁路桥梁；有限元分析

中图分类号：Ｕ４５５．４３文献标志码：Ａ

随着城市地铁建设的发展，地铁盾构隧道下穿目前，涉铁工程的研究主要集中在路基沉降最大值

既有运营铁路的情况逐年增多，下穿施工会引起土和分布曲线的分析上。然而，隧道下穿过程中铁路

层不均匀沉降，可能导致列车脱轨及人员伤亡，对变形是一个动态变化的过程，其变形特征并非固定

铁路运营产生较大影响。不变。此外，对于钢轨的不平顺情况也缺乏针对性

诸多学者针对盾构隧道涉铁工程进行了一系分析研究。

［１］

列研究。ＰＥＣＫ最早提出了预测隧道施工引起地本文以徐州某涉铁工程为背景，建立有限元模

［２］

表沉降的公式。周顺华系统总结了盾构隧道下型，分析盾构隧道下穿施工对既有运营铁路的影

穿各类风险源的控制指标、控制方法及工程案例。响，并研究施工过程中铁路沉降的动态变化规律和

［３］

赵旭伟采用现场实测与有限元模拟相结合的方钢轨的不平顺情况，同时提出相应的施工保护措

法，探讨了盾构下穿大型铁路枢纽过程中铁路变形施，为类似工程设计和施工提供参考。

［４］

规律及安全控制措施。彭华等通过数值模拟、

１工程概况

现场实测分析了盾构下穿施工中道床沉降的时程

变化规律及沉降槽发展趋势，探究了沉降规律与盾徐州某涉铁区间自东向西下穿京沪普速铁路，

构施工参数的关系。肖立等［５］采用数值模拟和现同时侧穿铁路桥（图１、图２）。该盾构隧道外径

场监测数据相结合的方法对比分析盾构穿越施工