软土地层盾构隧道管片上浮影响因素有限元分析.pdfVIP

2024年12月《学术探讨

都市快轨交通·第37卷第6期

doi:10.3969/j.issn.1672-6073.2024.06.009

软土地层盾构隧道管片上浮

影响因素有限元分析

张宝成，贺文喆，关伟²，罗治斌3，黄明利4，吴啸宇4

（1.吉林交通职业技术学院，长春130015；2.中铁十八局集团有限公司，天津300222；

3.中铁十八局集团第四工程有限公司，天津300131；4.北京交通大学，北京100044）

摘要：为了研究掘进速度和浆液凝胶时间对盾构隧道管片上浮的影响，依托苏州地铁5号线通园路站一星港街

站盾构区间，采用Winkler弹性地基梁建立盾构管片三维有限元荷载结构模型，考虑同步注浆和二次补浆对管片

产生的动(静)上浮力，分析掘进速度和注浆凝胶时间对管片上浮和错台的影响。研究结果表明：管片上浮和错台

随着盾构掘进速度的增加而增大，上浮主要出现在浆液未凝固段管片底部，错台主要出现在浆液未凝固段与盾尾

段和浆液凝固段的交界处，为避免管片上浮量和错台量超过规范要求，盾构掘进速度不能超过10环/d；随着浆液

凝胶时间的延长，管片上浮量和错台量逐渐增大，选用速凝早强的双液浆进行背后注浆有利于控制盾构隧道上浮。

关键词：城市轨道交通；软土地层；盾构隧道；管片上浮；掘进速度；凝胶时间；数值分析

中图分类号：U231文献标志码：A文章编号：1672-6073(2024)06-0064-07

FiniteElementAnalysisoftheInfluencingFactorsontheFloating

ofShieldTunnelSegmentsinSoftSoilStrata

4

ZHANGBaocheng,HEWenzhe,GUANWei²,LUOZhibin,HUANGMingli,WUXiaoyu*

(1.JilinTransportationVocationalandTechnicalCollege,Changchun130015;2.ChinaRailway18thBureauGroup

Co.,Ltd.,Tianjin300222;3.ChinaRailway18thBureauGroupFourthEngineeringCo.,Ltd.,Tianjin300131;

4.BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044)

Abstract:Thisstudyexaminestheimpactofshieldtunnelingexcavationspeedandslurrysolidificationtimeonthebuoyancy

oftunnelsegments,focusingonthesectionbetweenTongyuanRoadStationandXinggangStreetStationonSuzhouMetro

Line5.Athree-dimensionalfiniteelementmodelofshieldtunnelsegmentswasdevelopedusingWinklerelasticfoundation

beams,consideringthedynamicandstaticbuoyancyeffectsgeneratedbysynchronousandsecondarygroutingonthepipe

segments.Theanalysis