软土地层多线叠交盾构隧道施工的微扰动及变形控制技术研究

随着城市化进程加快，地铁及轨道交通等交通基础设施进入快速发展时期，在软土地区广泛采用盾构法修建城市地下铁道、越江隧道，然而，由于大城市高楼密集，既有地铁隧道网络较发达，地下桩基、管线和既有隧道等构筑物对新建隧道空间形成限制，新建隧道往往不可避免地出现上下叠交穿越、绕行等特殊情况，这种复杂叠交的隧道穿越存在着极大的施工风险，对既有隧道的运营存在极大安全隐患。本课题拟通过解析分析、数值模拟、相似模型试验以及现场监测等手段，结合上海地铁11号线-4号线的四线叠交盾构隧道穿越工程，系统研究多线叠交盾构隧道穿越过程中对周围土体、隧道微扰动影响规律，以建立多线较长距离叠交隧道施工微扰动控制技术及相关计算理论。本项目的研究成果对于类似多线叠交工程施工具有重要的现实指导意义,为建立软土地区多线叠交隧道施工影响评价体系和控制标准提供科学依据，实现在建盾构隧道的安全穿越，保证既有地铁隧道的运营。

随着城市地铁及轨道交通的快速发展，隧道施工中将不可避免地出现近距离叠交穿越的特殊施工工况，本项目通过理论分析、数值模拟、室内试验以及现场监测等手段，研究了软土地层多线叠交盾构隧道施工的力学机理、相互作用规律、隧道变形特性及施工微扰动控制技术等。项目完成了盾构隧道广义纵向等效连续化模型、叠交隧道纵向变形特性、不同叠交隧道盾构穿越形态的力学机理及隧道变形规律、新建盾构隧道施工对既有运营隧道的变形影响特性以及列车振动荷载对多线叠交隧道影响机理等研究内容。软土地层近距离多线叠交盾构隧道中新建和既有隧道及周围受扰动土体的相互作用机理、盾构动态施工过程对周边土体的微扰动特性等研究成果具有较重要的理论意义及工程应用前景。项目执行中取得了一些创造性的研究成果，在国内外重要期刊及学术会议上发表多篇论文，申请、授权专利多项；项目负责人及成员积极参加国内外学术会议，与知名学者开展广泛的合作与交流；培养了多名博士和硕士研究生。项目完成了研究任务，达到了预期研究目标。