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【摘要】随着轨道交通建设的发展，轨道交通区间隧道下穿既有建构筑物等也越来越多，本文以某轨道交通区间隧道下穿既有隧道为工程背景，采取对应的设计方案，并进行有限元模拟计算，分析该轨道交通区间隧道下穿既有隧道的影响，以期为工程提供有益参考。
【关键词】下穿既有隧道；隧道水平位移；拱顶沉降
1 工程概况
某轨道交通区间隧道正下穿既有隧道，两个隧道均为TBM区间，圆形断面，内径5.9m，外径6.6m，管片厚0.35m。拟建区间隧道轨顶标高约217.33m，拱顶中风化泥岩约33m，为深埋隧道，与既有隧道竖向净距约9.4m。
图1 轨道交通区间隧道下穿既有隧道横断面图
2 工程地质、水文地质条件
该段原始地貌为构造剥蚀丘陵地貌，地面高程约255.93m。上覆土层为人工填土，覆盖层厚度一般3.00～4.00m，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组的砂岩、砂质泥岩，线路位于沙坪坝背斜东翼，岩层产状平缓。地下水主要为松散土层上层滞水和基岩裂隙水，主要补给来源为大气降水，无统一地下水位，受季节影响变化大。
3 区间隧道下穿既有轨道交通车站概况
因既有隧道已运营，担负着重要的交通运输任务，且对振动、差异沉降控制要求很高，施工过程中须严格控制对其影响。本区间隧道采用复合式TBM施工，随挖随拼，管片背后进行同步注浆填充，填充系数为1.3。尽量降低对既有隧道的影响。
4 数值分析
釆用midas-gts进行数值模拟，参数取值见下表:
表1 岩土物理力学设计参数
名称 | 填土 | 中风化砂质泥岩 |
重度（kN/m3） | 20* | 25 |
饱和抗压强度（MPa） | 7.2 | |
内摩擦角（°） | 28* | 31 |
内聚力C （kPa） | 520 | |
弹性模量（MPa） | 830 | |
泊松比μ | 0.45* | 0.36 |
弹性抗力系数（MPa/m） | 215* |
计算分析如下：
图2 有限元计算模型
图3 左线开挖后水平位移云图
图4 左线开挖后竖向位移云图
图5 右线开挖后水平位移云图
图6 右线开挖后竖向位移云图
轨道交通区间隧道施工后最大水平位移约为0.35mm，拱顶最大沉降约为1.31mm。轨道交通区间隧道施工引起既有隧道最大水平位移不到0.2mm，最大沉降约为0.51mm。均满足规范控制值要求。故拟建轨道交通区间施工对既有隧道影响较小，风险可控。
5 工程风险应对措施
（1）TBM推进时，严格控制推进速度、土仓压力，控制同步注浆的压力及注浆量；
（2）施工中加强监测，并及时反馈；
（3）施工中做好TBM维修保养工作，确保在下穿区域不停机；
（4）施工前需对建设项目影响范围内区间隧道现状进行检测，作为责任划分依据。
6 结论
针对轨道交通区间隧道下穿既有隧道的情况，采取了相应的设计方案，并进行有限元模拟，分析该隧道下穿既有隧道的影响，做到风险可控，在后期施工过程中，要加强监测，并根据监测结果反馈意见，以确认是否采取进一步措施，确保施工安全。
参考文献：
[1] 王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].安徽教育出版社，2009.
[2] 张永兴.岩石力学（第二版）[M].中国建筑工业出版社，2008
[3] 仲建华.城市轨道交通工程硬岩掘进机（TBM）技术[M].人民交通出版社，2013
作者简介：
赵明（1983-），男，山东德州人，硕士研究生，从事轨道交通工程设计及咨询。
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