基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为分析.pdf

第４１卷，第４期公路工程Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．４２０１６年８月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇ．，２０１６基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为分析雒东强（兰州铁道设计院有限公司，甘肃兰州７３００００）［摘要］矿山法俗称浅埋暗挖法，具有施工形式灵活多变，所需专用设备少，对地面交通及居民生活干扰少的优点，在城市隧道工程中应用广泛，并取得了极大的社会经济效益。近年来，在城市隧道工程中，山岭隧道建设极为普遍，主要采用新奥法理念进行钻爆法实现。这种模式会伴随一系列问题产生，对城市生活造成极大影响。为降低隧道施工风险，减少对城市地区的影响，以某隧道工程建设实践为例，采用非线性有限元软件ＡＤＩＮＡ，对基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为进行分析。实践证明：基于矿山法的城市隧道工程，位于洞口处的施工围岩，稳定性较好，隧道下穿既有建筑物时，注浆加固可降低最大沉降值，从而增加上部建筑物的安全系数。［关键词］矿山法；有限元软件ＡＤＩＮＡ；城市隧道工程；施工力学行为［中图分类号］Ｕ４５５．４［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１６）０４—０１７１—０５ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＣｉｔｙＴｕｎｎｅｌＰｒｏｊｅｃｔＢａｓｅｄｏｎＭｉｎｅＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＭｅｔｈｏｄＬＵＯＤｏｎｇｑｉａｎｇ（ＬａｎｚｈｏｕＲａｉｌｗａｙＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，ＬＴＤ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＭｉｎｅＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＭｅｔｈｏｄｉｓａｌｓｏｃａｌｌｅｄｓｈａｌｌｏｗｅｘｃａｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｄｕｅｔｏｆｌｅｘｉｂｌｅ，ｌｅｓｓｅｑｕｉｐｍｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｇｒｏｕｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｌｉｖｉｎｇｌｅｓｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ｍｉｎｅｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｗｉｄｅ-ｌｙｕｓｅｄｉｎｕｒｂａｎｔｕｎｎｅｌｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｍａｋｅｓｇｒｅａｔｓｏｃｉａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ．Ｎｏｗａｄａｙｓ，ｉｎｔｈｅｃｉｔｙｔｕｎ-ｎｅｌｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ，ｍａｉｎｌｙｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｒｏｕｇｈｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｂｌａｓ-ｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＮＡＴＭｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｉｓｍｏｄｅｌｗｉｌｌｂｅａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄｂｙａｓｅｒｉｅｓｏｆｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｃａｕｓｅｄｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｏｎｃｉｔｙｌｉｆｅ．Ｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｒｉｓｋｏｆｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｎｕｒｂａｎａｒｅａｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｔｏｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｔｕｎｎｅｌａｓｅｘａｍｐｌｅ，ｕｓｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＤＩ-ＮＡ，ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｉｔｙｔｕｎｎｅｌｐｒｏｊｅｃｔｂａｓｅｄｏｎｍｉｎｅｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇｍｅｔｈ-ｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｐｏｒｔａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｌｌｒｏｃｋｔｕｎｎｅｌｐｒｏｊｅｃｔｈａｓｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｗｅａｒｔｕｎｎｅｌｕｎｄｅｒｅｘｉｓｔｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ｇｒｏｕｔｉｎｇｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｖａｌｕｅ，ｔｈｅｒｅｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｕｐｐｅｒｐａｒｔ’ｓｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｍｉｎｅｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＤＩＮＡ；ｃｉｔｙｔｕｎｎｅｌｐｒｏｊｅｃｔ；ｃｏｎ-ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒ的基础是土层在极短的开挖时间内具有自稳功能，０前言主要利用土层的这一特性，进行初期支护，支护模式矿山法是我国技术人员在新奥法基础上，自主采用钢拱架以及混凝土喷射结构相结合的方式。以创新的具有中国特色的地铁隧道施工方法。对于矿此为基点，进行洞室的二次衬砌，衬砌的主要模式为山法来讲，主要优势在于不影响城市交通，同时也不模筑混凝土，二次衬砌的结果则使围岩与土层表面［３］伴随着污染以及噪声的存在，从适应性角度分析，适之间形成紧密贴服性的薄壁支护结构。在城市［１，２］应各种尺寸和断面形式的隧道洞室。矿山法也隧道建设过程中，山岭隧道建设最为普遍，人们基于被人们称为浅埋暗挖法，在施工过程中主要遵循以山岭隧道建设，基于新奥法的矿山建设最为普遍。“管超前”、“严注浆”等的１８字原则。矿山法实现城市山岭隧道又与普通山岭隧道存在极大差别，最［收稿日期］２０１６—０５—１７［作者简介］雒东强（１９８１—），男，甘肃靖远人，工程师，从事铁路隧道设计与研究。 １７２公路工程４１卷主要在于城市人口密集、建筑众多，地下管线纵横交法；当其低于１０ｍ时，应优先选择正台阶法进行，特［８－１０］错，所以在进行具体的隧道施工中，由于施工所产生殊条件下选用双侧壁导洞法。的噪声、建筑物以及地下管线破坏则难以避免［４－６］。［８］台阶法施工灵活，适应性较强，施工空间相为有效提高隧道在施工过程中的安全系数，降低施对充足，施工效率高，不同部分之间几乎不存在扰工过程中对城市地区的干扰，对基于矿山法的城市动。对于台阶法隧道工程施工来讲，重点在于科学隧道工程的施工力学行为进行分析极为重要。本文安排施工工序。主要以某隧道工程建设实践为例，采用非线性有限中隔墙法［９］既可以应用在岩性较差的地层中，元软件ＡＤＩＮＡ，对基于矿山法的城市隧道工程的施也可以应用在岩体不稳定但需要对沉降进行控制的工力学行为进行分析。ＡＤＩＮＡ（非线性有限元软地层中。在进行中隔墙法施工过程中，首先要在隧件）具有较好的非线性处理功能，是由美国著名专道一侧进行开挖，一段距离之后，对另一层进行开家Ｋ．Ｊ．Ｂａｔｈｅ教授（美国麻省理工学院）领导研发，挖，其中先开挖测作为中隔墙使用。对于ＣＤ法，在此外，ＡＤＩＮＡ也含有材料模式，是弹塑性以及粘弹进行局部开挖时，主要以台阶法为主，然而需要注意［７］性材料所含有的材料模式。的是，在进行开挖时，必须对台阶长度进行严格控１基于矿山法的城市隧道建设制，一般控制在５～７ｍ范围内，且在进行施工时一般与超前小导管注浆等联合使用。通常条件下，ＣＤ矿山法是我国技术人员在新奥法基础上，自主法无法满足施工需求，便可以通过在ＣＤ法基础上创新的具有中国特色的地铁隧道施工方法。矿山法添加横撑的方式进行改善，此种方式为ＣＲＤ法（交实现的基础是土层在极短的开挖时间内具有自稳功叉中隔墙法）。不同于其他开挖方式，在整体施工能，主要利用土层的这一特性，进行初期支护，支护中，中隔墙法刚度较大，因此对于隧道结构的形状可模式采用钢拱架以及混凝土喷射结构相结合的方以有效控制，对于地表的沉降也可以有效控制，但该式。开挖方法分块多，施工程序复杂，效率低。１．１矿山法的主要原则及技术要点［１０］双侧壁导洞法俗称眼镜工法，第一步需要进对于矿山法来讲，在进行隧道施工时要坚持以行隧道两侧的开挖，使隧道划分为３个截面，然后对下原则：①以围岩的岩体力学特征为基础，在保护剩余部分开挖。对于导洞来讲，在进行开挖时，要按围岩的前提下，尽量减少对围岩的干扰；②以围岩照台阶法进行，但在开挖时必须实施初期支护，然而自身的承重为基础，及时进行支护构筑，尽量避免岩该施工方法施工繁杂，且具有较高的成本，并且进度体在应力不利的前提下发生应变；③软弱围岩，应极慢。主要应用在大断面软弱围岩部分。尽量封闭支护结构，使围岩形成中空筒状支撑结构，１．３ＡＤＩＮＡ简介这一结构从力学上讲稳定。ＡＤＩＮＡ（非线性有限元软件）具有较好的非线基于矿山法的城市隧道施工过程中，需要遵循性处理功能，是由美国著名专家Ｋ．Ｊ．Ｂａｔｈｅ教授（美以“管超前”、“严注浆”等的１８字原则。具体来讲，国麻省理工学院）领导研发，此外，ＡＤＩＮＡ也含有弹在进行施工过程中，基于动态设计模式，并结合实际［７］塑性材料、粘弹性材料所含有的材料模式。基于的信息化模式，建立整体的用于变为以及应力的检测系统；当处于稳定工作状态，利用小导管进行超前隧道施工的ＡＤＩＮＡ模拟包括：支护意义重大；对于地层的加固主要采用劈裂注浆①设定相关初始值。为有效分析隧道施工受的模式；衬砌属于复合式技术，可以结合钢筋网构拱开挖的影响，需要对地层的水平以及竖直应力的分架进行支护。布进行确定，并对岩体的地应力的初始值进行确定，１．２隧道开挖方法目的在于排除初始荷载的影响。其中初始条件设置在城市隧道工程施工建设中，合理的开挖模式的关键位本构模型的选取，即选取的本构模型必须对于隧道东城的顺利实施及其重要。施工方法应依满足岩土体的特性。据具体情况具体实施。现今，在进行隧道开挖过程②等效模拟锚喷支护。矿山法采用钢拱架为中，主要有３种方法，即：双侧壁导坑法、台阶法、ＣＤ主，辅以混凝土喷射结构的支护模式。支护效果的法（中隔墙法）。３种隧道开挖方式的选择依据为开计算采用等效模式，主要按照钢拱架弹性模量的方挖断面的宽度，当其超过１０ｍ时，优先选择中隔墙式进行等效。具体的折算公式如下所示： 第４期雒东强：基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为分析１７３ＳＥ式中：σ为第一主应力；σ为第三主应力。ＳＳ１３Ｅ＝Ｅ＋（１）０Ｓｈ②几何模型。式中：Ｅ为等效后所得的混凝土弹性模量；Ｅ０为弹对于整个模型来讲，其计算范围则是选用隧道性模量的初始值；ＳＳ为钢拱架的截面积大小；ＥＳ则截面作为参考点，取左右洞经的５倍范围，并向下取代表钢拱架的弹性模量值；Ｓｈ为混凝土的横截面积。洞经的３倍范围，上边视作自由界面。覆土层模型③依据单元生死模式模拟连续开挖和支护施则主要依据工程埋深进行构建，厚度分别建立在４，工，该模拟功能是由ＡＤＩＮＡ提供。单元生功能在具８，１２ｍ，每一模型的尺寸大小分别为１３２ｍ×４６ｍ，体开挖施工时，对初期支护以及二衬支护进行模拟；１３２ｍ×５０ｍ，１３２ｍ×５４ｍ。网格主要基于四节点单元死功能在具体开挖施工时主要通过实践控制进为单元进行模型划分，结果如图１所示。行模拟。开挖围岩过程中，应力释放主要实现模式为设置过度时间，对单元的生死进行控制。２基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为本章结合具体建设实例，对城市隧道工程的特殊地段选取典型断面进行ＡＤＩＮＡ模拟，分析基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为。２．１隧道洞口段该洞口段利用以凝灰岩残积亚粘土为基础的工程南段部分，对该部分来讲，覆盖为４～１２ｍ厚的土层，其中主要采用Ｖ级综合模式对围岩划分。隧道工程的衬砌则以复合式为主，初期支护采用Ｉ１８钢拱架（间距为５０ｃｍ）与Ｃ２５喷射混凝土相结合模式，结构厚道在２５０ｍｍ。二次衬砌则主要利用Ｃ３０混凝土结构，对于施工方法的选择则以ＣＲＤ法为主。图１模型的网格划分显示图①计算模型。Ｆｉｇｕｒｅ１Ｍｏｄｅｌｍｅｓｈｉｎｇｍａｐ模型选用ＡＤＮＩＡ二维平面进行创建，地质围岩③初始应力场以及边界条件。则选择摩尔库伦模型（Ｍ－Ｃ型）进行模型构建。在模型的边界条件主要基于位移原则，也就是说，构建过程中，需要注意，在忽略由于剪切产生的膨胀模型的侧面主要基于水平位移限制；对于模型底部，效应基础上，把支护结构看作线弹性材料，且具有各则主要采用竖直方式进行位移控制；对于模型上部，向同性。Ｍ－Ｃ模型则以非关联流动性原理为基则将起作为自由界面方式进行。对于初始应力场，础，对弹塑性模型进行构建。在具体构建时，需要利主要利用地应力方式，依据ＡＤＩＮＡ相关法则对应力用剪应力基础，并采用材料平面的屈服条件。场进行初始，并排除荷载作用的影响。对于屈服条件来讲，其自变量选用剪应力，对于④模型材料参数。剪应力超过某一值，则可看作材料平面为屈服状态。在进行具体施工时，需要针对开挖施工进行加剪应力屈服条件表达式为：固处理，具体加固模式采用注浆形式，模型的处理则τ＝－σｔａｎφ＋Ｃ（２）主要基于均一化方式进行，处理方式依据强度进行，式中：Ｃ为材料所具有的粘聚力；φ为材料所具有的表１所示为模型材料相关的计算参数。内摩擦角；τ为抗剪的极限强度；σ为剪切面所具有的法向正应力。⑤计算结果与监测数据分析。通过计算可知，开挖之后的变形值如表２所示。当采用主应力形式进行表达时，如下所示：１１由表２可知：开挖完成后，竖直位置的最大沉降(σ１－σ３)＝(σ１＋σ３)ｓｉｎφ＋ｃｃｏｓφ（３）２２值为拱顶，且浅埋条件下，随覆土层厚度的增加，变 １７４公路工程４１卷表１模型材料相关参数Ｔａｂｌｅ１Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍｏｄｅｌｍａｔｅｒｉａｌｓ－３类型ρ／（ｋｇ·ｍ）Ｅ／ＧＰａμｃ／ＭＰａφ围岩２００００．２５０．４０．２９２１初期支护２２００２８．２０．２４二次衬砌２５５１３００．３表２开挖引起的变形值Ｔａｂｌｅ２Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｅｘｃａｖａｔｉｏｎ覆土层厚度／ｍ位置４８１２最大拱顶沉降９．７４１１．１７１４．４６最大地表沉降８．３９８．４２９．１９形值逐渐变大。主要原因在于在浅埋条件下，拱效应还没有完成形成，当增加覆土层厚度条件下，覆荷载会增加，从而使得变形增大。随着覆盖层的降低，沉降量不断下降，但在具体应用过程中，随着覆盖层图３隧道开挖后的基于覆盖层的竖直位移图的降低，施工干扰便越小，因此，在进行具体施工时，Ｆｉｇｕｒｅ３Ｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｍａｐｏｆｏｖｅｒｌａｙｇｅｎｅｒａｔｉｎｇａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎ要尽可能排除对周围的扰动情况。对于拱顶沉降较大部分，由于易坍塌，因此在具体施工时，要尽量多由上图可知：覆土层在８ｍ厚处，其拱顶沉降值的减少拱顶沉降量。最大，沉降值大小为１１．１７ｍ，同地表沉降值相比要图２表示覆土层厚度改变，便产生不同的拱顶大，在云图相关位置，向上扩散，数值不断降低，这主沉降量以及产生不同的施工步沉降量。由分析可要由于围岩自身承重，使得地层在损失过程中，拱顶知，产生沉降的主要原因在于对左上以及右上导洞沉降并向上扩散。表２所示，对于拱顶沉降量全部开挖引起。为了减少在开挖过程中所产生的导洞沉超过地表沉降的覆土层厚度，当覆土层厚度逐渐增降值，主要通过降低开挖尺度的方式，降低围岩的干加时，地表沉降也增加，这主要由于覆土层厚度的提扰情况；此外，在具体施工时，通过将导洞结成环方高，促进压力拱的形成。拱效应与开挖跨度密切相式，确保接头的可靠链接。关，为减少分步开挖所产生的跨度，可以以导洞模图３所示为厚度为４、８，１２ｍ的覆土层厚度的式，基于围岩自身承载，使沉降值降低。且由计算结竖直位移变形云图。果可知，对于拱脚，其收敛值要低于１ｍｍ，同拱顶收敛相比较，拱顶沉降的值更大。因此，拱脚收敛较小主要在于隧道埋深较浅，且隧道土层压力低的缘故。在施工过程中，其主要目标则在于控制竖向变形。通过对该隧道洞口浅埋段进行ＡＤＩＮＡ分析可知：在浅埋条件下，围岩变形量随覆土层厚度的增加而增大，且自拱顶向上进行变形传递，在具体传递过程，要使围岩尽可能发挥自身承重。变形的产生同开挖上部导洞，特别是右上导洞处密切联系。在进行具体施工时，不可避免会遇到软弱围岩，为降低变形量，可以通过减少开挖尺寸方式进行控制。２．２下穿房屋段下穿房屋段主要选用ＹＫ１＋１７０～２６０地段的一号楼（９Ｆ）和五号楼（８Ｆ）为例进行分析，分析手段图２拱顶沉降值随施工步的变化曲线图采用ＡＤＩＮＡ。在进行具体分析时，要考虑２种情况Ｆｉｇｕｒｅ２Ｖａｕｌｔｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｖａｌｕｅｖａｒｉｅｓｗｉｔｈｃｈａｎｇｅｓｏｆ即：无建筑与有建筑。ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｔｅｐ①计算模型。模型选用ＡＤＮＩＡ二维平面进行创建，地质围岩 第４期雒东强：基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为分析１７５则选择摩尔库伦模型（Ｍ－Ｃ型）进行模型构建。在表３模型材料参数构建过程中，需要注意，在忽略由于剪切产生的膨胀Ｔａｂｌｅ３Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍｏｄｅｌｍａｔｅｒｉａｌｓρ／Ｅ／ｃ／效应基础上，把支护结构看作线弹性材料，且具有各类型μ－３φ（ｋｇ·ｍ）ＧＰａＭＰａ向同性。对于围岩以及支护结构的模型构建，主要凝灰岩残积亚粘土０．５２００００．２４０．２８２０基于ＡＤＩＮＡ所提供的二维平面应变进行。微风化凝灰岩０．２２６５３３．５０．３６０注浆加固区０．３２００００．７５０．４２２１②几何模型。初期支护０．２４２２００２８．２对于整个模型来讲，计算范围选用隧道截面作二次衬砌０．３２５５１３０为参考点，并取洞径大小的５倍的左右位置，取隧道况、有建筑荷载情况、有建筑荷载前提下注浆加固。截面的３倍洞径的下部位置进行开挖。开挖的上边如图５所示为３种情况的竖向位移云图。界为自由面，尺寸选用１３２ｍ×５４ｍ。网格主要基于四节点为单元进行模型划分，结果如图４所示。（ａ）无建筑荷载（ｂ）有建筑荷载图４模型网格划分结果图Ｆｉｇｕｒｅ４Ｍｏｄｅｌｍｅｓｈｉｎｇｍａｐ③初始应力场及边界条件。（ｃ）有建筑荷载前提下注浆加固模型的边界条件主要基于位移原则，也就是说，图５竖向位移云图模型的侧面主要基于水平位移限制；对于模型底部，Ｆｉｇｕｒｅ５Ｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｎｔｏｕｒｓ则主要采用竖直方式进行位移控制；对于模型上部，通过分析图５可得：在存在建筑荷载条件下，对则将起作为自由界面方式进行。对于初始应力场，隧道上方开挖，其变形逐渐变大，沉降值逐渐增大，主要利用地应力方式，依据ＡＤＩＮＡ相关法则对应力由１４．０４～６６．７５ｍｍ范围波动。底部由于受到上场进行初始，并排除荷载作用的影响。在进行分析，部荷载影响，开挖后具有极为明显的回弹作用，从要把荷载作为均匀分布处理，计算分析的参考值为１４．７３ｍｍ变成４０．５７ｍｍ。在注浆作用下，拱顶的房屋的荷载标准值以及楼面活荷载的标准值。由计沉降值减少，由６６．６７５ｍｍ变成４３．５２ｍｍ，因此注算可得：Ｑ＝１０１１．７ｋＮ／ｍ。为处理由于荷载产生浆作用可很好的防止上部围岩变形。的岩体变形，可以重启ＡＤＩＮＡ方式进行处理。对于下穿既有建筑物需要着重考虑地表沉降，④材料参数。地表沉降直接决定的建筑结构的安全系数，如图６依据地质材料，下穿隧道区域之下包括２种岩～图８所示为基于３种模式下的地表沉降曲线。土体：凝灰岩残积亚粘土和微风化凝灰岩，基础下部从上图可知：地表的最大沉降量从９ｍｍ增加的加固采用注浆以及管棚的模式。初期支护采用到４２ｍｍ，主要原因在于受上部建筑荷载的影响较Ｉ２２ａ的钢拱架以及Ｃ２５喷射混凝土结合而成，对围为显著。对比分析可以获得：隧道开挖的主要影响岩来讲，其抗拉强度取０．２Ｃ，如表３所示，为模型材因素为正上方的建筑物，对于右侧房屋基本不改变。料的计算参数。采用注浆模式，可以极大限度的降低地表的最大沉⑤计算结果及其分析。降量，下降可达到２２ｍｍ，但会引起沉降槽宽度的提模拟结果主要分为３种情况，即：无建筑荷载情（下转第２０１页） 第４期杨开业：加筋格宾支挡的路基边坡稳定性分析２０１［Ｊ］．低温建筑技术，２０１０，３２（２）：５７－５９．坡支挡结构中的应用［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１０，２９［１１］杨乃彬，龙浪波．新型绿色加筋格宾挡墙的特点及其应用（２）：３９１６－３９２２．［Ｊ］．四川建筑，２０１０，３０（２）：９８－９９．［１４］高江平，俞茂宏，胡长顺，等．加筋土挡墙土压力及土压力系［１２］ＤｕｎｃａｎＪＭ，ＷｒｉｇｈｔＳＧ．Ｓｏｉｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ数分布规律研究［Ｊ］．岩土工程学报，２００３，２５（５）：５８２－［Ｍ］．ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙａｎｄＳｏｎｓ，Ｉｎｃ．，２００５．５８４．［１３］黄向京，许桂林，陈润夏．有限元强度折减法在加筋格宾陡櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧（上接第１７５页）高，导致在远处部分，沉降值大。主要原因在于隧道上部，在进行岩体加固后，房屋荷载会对两侧的岩土体进行传递，因此承载分散。３结语本文主要是利用非线性有限元软件ＡＤＩＮＡ，对基于矿山法的城市隧道工程的施工力学行为进行分析。通过对工程的２个特殊地段的分析，可以知道：隧道洞口浅埋段，围岩稳定的与覆土层厚度有紧密联系，与施工过程汇总引起的变形也关系密切，通过图６无建筑荷载前提下的地表沉降曲线图现场数据测量验证，与实际情况吻合。通过分析下Ｆｉｇｕｒｅ６Ｓｕｒｆａｃｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｃｕｒｖｅｕｎｄｅｒｎｏｌｏａｄｂｕｉｌｄｉｎｇ穿既有建筑物可知：采用注浆加固模式，可以极大限ｐｒｅｍｉｓｅ度的减少沉降值，增加建筑的安全系数。［参考文献］［１］钟广．矿山法修建城市隧道的施工力学行为及工程环境影响研究［Ｄ］．北京：中国铁道科学研究院，２０１３．［２］金隆，刘善文．地铁矿山法施工引起的沉降变形分析［Ｊ］．工程质量，２０１１（７）：５１－５５．［３］董沂鑫，慎丹，张复兴．矿山法在石家庄地铁区间施工中的适应性分析［Ｊ］．山西建筑，２０１３，３９（６）：１８１－１８３．［４］周强，黄永强．松散堆积体中浅埋小净距隧道施工期位移和应力场的２Ｄ分析［Ｊ］．公路工程，２０１１，３６（４）：１６－２１．图７有建筑荷载前提下的地表沉降曲线图［５］逄铁铮．地下十字交叉隧道的设计与施工技术［Ｊ］．公路工Ｆｉｇｕｒｅ７Ｓｕｒｆａｃｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｃｕｒｖｅｕｎｄｅｒｌｏａｄｂｕｉｌｄｉｎｇ程，２０１３（８）：３１０－３１３．ｐｒｅｍｉｓｅ［６］ＧａｏＹ，ＪｉａｎｇＹ，ＬｉＢ．Ｖｏｉｄｓｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎｂｅｈｉｎｄｔｕｎｎｅｌｌｉｎｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｔｒｅｍｏｒｓ［Ｊ］．Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ＆Ｕｎｄｅｒ-ｇｒｏｕｎｄＳｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６（５１）：３３８－３４５．［７］林刚，何川．连拱隧道施工全过程地层沉降三维数值模拟［Ｊ］．公路工程，２００４（３）：１３６－１４０．［８］宗长江．下穿既有地铁盾构区间的矿山法隧道核心土优化分析［Ｊ］．公路工程，２０１４，３９（３）：２９－３３．［９］王毅才．隧道工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２０１０．［１０］严进喜．地铁区间隧道特殊地层施工技术［Ｊ］．铁道建筑技术，２００７（ｓｕｐ）：１２０－１２２，１２９．图８有建筑荷载且注浆加固前提下的地表沉降曲线图Ｆｉｇｕｒｅ８Ｓｕｒｆａｃｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｃｕｒｖｅｕｎｄｅｒｌｏａｄｂｕｉｌｄｉｎｇａｎｄｇｒｏｕｔｉｎｇ