平行盾构隧道施工对既有隧道影响的数值分析

采用三维有限元方法对平行盾构隧道施工进行模拟，分析新隧道动态掘进时既有隧道位移、变形和内力的变化规律。模型中考虑了盾构机与管片衬砌相互作用，管片衬砌结构的横观各向同性性质。计算结果表明，既有隧道在盾构机附近主要产生纵向上的不均匀沉降和侧移，在盾构机后方主要产生横断面内的旋转。新隧道的修建还将使既有隧道受到“侧向加载“效应，使其横断面内的弯矩减小，轴力增大，且左、右侧受力不再对称。既有隧道纵向受力出现先受压、后受拉的特征，且在远离新隧道侧将出现最不利应力状态。分析表明盾构机顶进力、注浆压力和地层损失对既有隧道的影响较大，施工中应严格控制，而顶进反力的影响相对较小。该工作为类似工程的施工提供参考。