近距垂直穿越对既有地铁隧道影响的数值模拟研究

"新建隧道穿越施工对既有双线地铁隧道的影响* (2010年)" 这篇论文探讨了在城市建设中一个重要的工程技术问题——新建隧道近距垂直穿越既有双线地铁隧道时可能产生的影响。作者Kong Qingkai和Liu Huatu来自中交公路规划设计院有限公司，他们运用大型非线形有限元分析软件进行三维弹塑性数值模拟，以研究这种复杂工程情况下的力学规律。 在地铁隧道建设过程中，新建隧道与既有地铁隧道的安全距离是一个关键因素。论文的重点在于研究不同净距（即新建隧道与既有地铁隧道之间的最小垂直距离）下，施工对既有地铁隧道结构稳定性的影响。通过数值模拟，作者可以预测和评估新建隧道开挖过程中的土体位移、应力变化以及可能产生的地面沉降等现象，这些都可能对地铁隧道的结构安全产生显著影响。 非线形有限元分析是一种强大的工具，它能准确模拟土体的弹塑性行为，考虑土体在受压后由弹性阶段过渡到塑性阶段的变化，这对于理解隧道施工中的土壤响应至关重要。在模拟中，作者考虑了土壤与隧道结构的相互作用，以及施工过程中新老隧道间的荷载传递。 论文中提到的关键词“盾构隧道”是指使用盾构法建造隧道的技术，这种方法通常用于城市地下工程建设，特别是在软土层中。盾构法通过巨大的旋转切削装置在地层中挖掘，并同时安装隧道衬砌，以确保施工安全和稳定性。 “近接施工”是指新建工程设施与已有结构物距离很近的情况，这在城市环境中尤为常见，需要特别的工程设计和技术措施来减小对周边结构的影响。 通过这项研究，作者得出的计算结果为新建隧道的规划和施工提供了理论依据，有助于制定安全的施工方案，防止或减轻对既有地铁隧道的潜在危害。该论文对于城市基础设施建设，尤其是地铁系统的扩展和升级具有很高的参考价值，有助于提升城市地下空间开发的安全性和合理性。 这篇2010年的论文深入探讨了城市地下空间开发中的一个重要技术挑战，为相关领域的工程师和研究人员提供了宝贵的理论指导和实践经验。