2 跨地铁段数值分析

　　通过对地下停车场西出口跨地铁段基坑施工工况的模拟分析，可以进一步认识地下停车场西出口跨盾构地铁段的变形机理，为施工方法的改进提供了依据。由工程情况可知，计算必须采用三维模型。

　　2.1 分析网格及参数

　　分析网格见图 2，其 4725 个节点，分析单元 3536个。计算参数见表 2。计算中认为盾构和支护桩只发生弹性变形，土的横向压力系数 K0取 0.6，土的卸荷模量取加荷模量的2.0 倍。

　　土的应力–应变关系采用 Mohr-Coulomb 模式，计算简便，对一般工程问题又都有较为满意的精度。

　　Mohr-Coulomb 屈服条件为[3]

　　式中 c、φ为强度指标;I1 为第一应力不变量;J2 为第二应力偏量不变量; θσ为应力洛德角。

　　施工的模拟过程为：当挖去一层土体后，计算被挖去的土体单元的等效结点力，并反向施加于开挖面上，使开挖面成为零应力面[4]。某层土体被挖去，在计算中就是把被挖去的土体所对应的单元刚度降为接近 0 的值。这样可以利用一个统一的网格计算各施工步骤，避免了大量的重复计算。此外，可以采用的一种改进方法。即仅把沿开挖线上的单元改为“空气单元”，内部其他被挖单元及相应节点，可以取其位移及应力为 0 并退出下一步的运算。这样，进一步提高了计算效率。

　　2.2 计算分析

　　通过对整体开挖、抽条开挖、加固等影响等各种施工工况下盾构隧道的变形分析，可以进一步理解结构的受力机理，为施工的改进提供依据。计算结果(见表 3)表明施工过程中盾构隧道是安全的。分析表明抽条开挖的空间效应是明显的，施工中应当严格按设计要求抽条开挖。上述分析结果在地下停车场西出口跨盾构地铁段的施工方案专家咨询会上，为施工方法的改进提供了参考。

　　3 结 论

　　(1) 淤泥质软土中跨地铁段基坑施工过程中采用地基加固措施(尤其是高压旋喷桩)要特别考虑周全，避免对盾构隧道产生不利影响。

　　(2) 三维有限元模拟施工计算结果表明表明开挖过程中地铁盾构是安全的，抽条开挖的空间效应是明显的。

　　参考文献：

　　[1] 孙 钧, 等. 城市环境土工学[M]. 上海:上海科学技术出版社,2005:16–72.(SUN Jun, et. al. Soil mechanics in urbanenvironment[M]. Shanghai: Shanghai Science and Technology Press, 2005:16–72.)

　　[2] 吴世明, 杨 挺, 周 健, 等. 岩土工程新技术[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2001: 239–247.(WU Shi

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