胡向東，王金泰，曹明亮

(1．同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，上海 200092;2．同濟(jì)大學(xué)巖土工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092;3．中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010)

0 引言

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)超長(zhǎng)深水越江越海的隧道研究越來(lái)越多，這些超長(zhǎng)越江越海隧道具有以下共性:單條隧道連續(xù)施工長(zhǎng)度大，采用1臺(tái)盾構(gòu)施工對(duì)盾構(gòu)刀盤及盾尾刷的磨損嚴(yán)重，更換施工困難，且由于長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)距離的施工盾構(gòu)發(fā)生故障的概率較高。因此，盾構(gòu)對(duì)接成為一條有效的出路。盾構(gòu)地中對(duì)接法即2臺(tái)盾構(gòu)從兩側(cè)相向掘進(jìn)至結(jié)合地點(diǎn)，在江底地中進(jìn)行對(duì)接完成整條隧道的盾構(gòu)施工，以其自身安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用［1］。

瓊州海峽跨海工程由于其重要性而為國(guó)人矚目，中線鐵路盾構(gòu)隧道方案作為備選方案之一，國(guó)內(nèi)多位學(xué)者進(jìn)行了隧道方案可行性的研究。譚忠盛等［2］初步論證了幾種隧道方案，認(rèn)為采用盾構(gòu)法施工的隧道是可行的。石新棟等［3］對(duì)瓊州海峽隧道方案的可行性和優(yōu)越性進(jìn)行了探討。郭陜?cè)疲?］認(rèn)為中線鐵路盾構(gòu)隧道方案為首選方案，對(duì)隧道施工采用盾構(gòu)的主要技術(shù)問(wèn)題給出了相應(yīng)的解決方案。

由于隧道方案中隧道長(zhǎng)度較大(約26 km)，因此擬采用盾構(gòu)對(duì)接的方式進(jìn)行施工，并采用凍結(jié)法加固地層。凍結(jié)法作為地基加固的方法，在盾構(gòu)對(duì)接中可以起到加固對(duì)接部位土體，隔絕地下水的作用。盾構(gòu)對(duì)接在國(guó)外有很多成功的先例，日本東京灣橫斷道路橫穿東京灣海底隧道、東京灣燃?xì)庵醒敫删€隧道、伊勢(shì)灣橫穿燃?xì)馑淼篮痛ㄆ槿斯ず颖倍嗡淼赖冉畮醉?xiàng)工程均采用了盾構(gòu)對(duì)接的方案［5-7］，其地層加固手段部分或者全部采用了凍結(jié)法。此外日本還有多條隧道采用機(jī)械式地下直接對(duì)接的方法，比如東京都水道布局東南干線和小田井貯留管道構(gòu)造工程等［8］。丹麥Storebaelt海底TBM 隧道［9-10］，采用雙向4臺(tái)盾構(gòu)進(jìn)行兩兩對(duì)接，盾構(gòu)外徑7．7 m，單向推進(jìn)最長(zhǎng)距離為7．5 km，盾構(gòu)對(duì)接的上半部分采用了凍結(jié)法進(jìn)行土體加固。國(guó)內(nèi)對(duì)于盾構(gòu)對(duì)接的研究逐步深入，也逐漸應(yīng)用到工程實(shí)際中。獅子洋隧道［11］是國(guó)內(nèi)第一條采用盾構(gòu)對(duì)接技術(shù)修建的隧道，因?qū)游恢锰幱谥形⒒?、微風(fēng)化巖層，對(duì)接采用的是化學(xué)注漿的方法。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于凍結(jié)法在盾構(gòu)對(duì)接中應(yīng)用的研究主要還是集中在介紹施工方法上。T．Funazaki等［12］對(duì)東京灣隧道盾構(gòu)對(duì)接的凍結(jié)法地層加固過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，得出結(jié)論為在高水壓、長(zhǎng)距離下盾構(gòu)隧道對(duì)接采用凍結(jié)法地層加固是安全可行的。Odgard A等［9］對(duì)Storebaelt海底TBM隧道盾構(gòu)對(duì)接的設(shè)計(jì)及Biggart A R等［10］對(duì)盾構(gòu)對(duì)接的施工均進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。關(guān)于凍結(jié)法在盾構(gòu)對(duì)接過(guò)程中可行性的研究，國(guó)內(nèi)外均鮮有涉及。本文依托瓊州海峽隧道對(duì)接凍土帷幕受力和變形進(jìn)行分析。

1 工程概況

瓊州海峽位于廣東省雷州半島和海南島之間，東西長(zhǎng)約80．3 km，南北平均寬度約為29．5 km，其最小寬度為19．4 km。規(guī)劃及預(yù)可階段對(duì)通道線位進(jìn)行了全面研究，形成東線、中線、西線3個(gè)方案。根據(jù)顧問(wèn)組審查意見，隧道方案主要研究方向定為中線方案。瓊州海峽跨海通道中線隧道方案北接廣東湛江的粵海鐵路，在海南側(cè)接?xùn)|、西環(huán)鐵路。隧址附近海峽寬度約21 km，沿線最大水深98 m，隧道長(zhǎng)度約為26 km，隧道內(nèi)徑13．5 m，設(shè)置300 mm內(nèi)襯和700 mm管片，隧道外徑15．5 m。

根據(jù)國(guó)外已有的工程實(shí)例，盾構(gòu)地中對(duì)接的方法有土木式對(duì)接(地層加固輔助施工對(duì)接法)和機(jī)械式對(duì)接法2種，其中土木式對(duì)接法較為常用。土木式對(duì)接法是通過(guò)對(duì)接地點(diǎn)將地層進(jìn)行加固處理，達(dá)到止水和防止地層失穩(wěn)的效果，然后完成盾構(gòu)拆卸并施作隧道襯砌。常規(guī)的加固方法有地面地層加固、隧道內(nèi)注漿輔助法和凍結(jié)輔助法。機(jī)械式對(duì)接法是通過(guò)對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)而使盾構(gòu)直接進(jìn)行對(duì)接的方法。在瓊州海峽隧道方案中，擬選取土木式對(duì)接的方法，土體加固采用凍結(jié)的形式。由于隧道的長(zhǎng)度和埋深都很大，有必要利用數(shù)值模擬的手段對(duì)盾構(gòu)對(duì)接時(shí)的施工過(guò)程進(jìn)行模擬，從而判斷工程安全和指導(dǎo)施工過(guò)程。

2 盾構(gòu)對(duì)接地層加固凍結(jié)方案

2．1 盾構(gòu)對(duì)接方法

根據(jù)土木式對(duì)接法，2盾構(gòu)掘進(jìn)至一定距離時(shí)，開始進(jìn)行2盾構(gòu)軸線相互位置調(diào)整，而后繼續(xù)掘進(jìn)至最短距離。2盾構(gòu)靠攏后，開始拆除盾構(gòu)機(jī)內(nèi)設(shè)備，并進(jìn)行凍結(jié)施工，在刀盤外圍形成凍土帷幕。確認(rèn)凍結(jié)范圍后，開始拆除盾構(gòu)刀盤，并進(jìn)行2盾構(gòu)連接的鋼板焊接施工。拆除刀盤時(shí)，按照分段分部拆除，拆除后立即焊接鋼板封閉暴露面。

2．2 凍結(jié)方案

為了比較不同凍結(jié)方案的效果，在設(shè)置凍結(jié)管時(shí)，分別考慮了布置單排凍結(jié)管和雙排凍結(jié)管2種情況?？紤]2刀盤厚度，刀盤拆卸后2盾構(gòu)之間可能的無(wú)支護(hù)間距為2 m，據(jù)此進(jìn)行凍結(jié)管布置。1)單排凍結(jié)管布置。凍結(jié)管傾斜角取12°，凍結(jié)管長(zhǎng)度取7 m，沿著圓周布置40根凍結(jié)管，相鄰凍結(jié)管所夾圓心角為9°，凍結(jié)管開孔間距1．216 m，凍結(jié)管從兩側(cè)盾構(gòu)對(duì)打，如圖1所示。2)雙排凍結(jié)管布置。凍結(jié)管傾斜角取12°和24°，凍結(jié)管長(zhǎng)度取7 m和9 m，即沿著距離盾殼端部2 m和3 m的位置沿圓周分別布置40根凍結(jié)管，相鄰凍結(jié)管所夾圓心角為9°，凍結(jié)管開孔間距1．216 m，凍結(jié)管從兩側(cè)盾構(gòu)對(duì)打，如圖2所示，在單排管的基礎(chǔ)上增加1排孔構(gòu)成雙排凍結(jié)管。

圖1 單排凍結(jié)管布置示意圖(單位:mm)Fig．1 Arrangement of freezing pipes in single-row-pipe freezing(mm)

圖2 雙排凍結(jié)管布置示意圖(單位:mm)Fig．2 Arrangement of freezing pipes in double-row-pipe freezing(mm)

3 研究?jī)?nèi)容

在拆除刀盤時(shí)，圓周方向一次性拆除刀盤的長(zhǎng)度明顯會(huì)影響凍土帷幕的應(yīng)力狀態(tài)和變形。因此，有必要對(duì)圓周方向上一次性拆除刀盤的長(zhǎng)度對(duì)凍土帷幕的影響進(jìn)行數(shù)值模擬。在模擬中，考慮在盾構(gòu)正上方一次性拆除刀盤圓周方向的長(zhǎng)度為 2，4，6，12，24，48 m，即全斷面拆除時(shí)對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行研究。

1)對(duì)凍土體的應(yīng)力強(qiáng)度(即σi=σ1-σ3)、徑向變形、第一、第三主應(yīng)力的分布規(guī)律進(jìn)行研究。

2)分析比較單、雙排管在不同圓周拆除長(zhǎng)度下的表現(xiàn)，探究合理的凍結(jié)形式。

4 盾構(gòu)對(duì)接凍結(jié)加固模擬

4．1 凍土帷幕形狀的確定

根據(jù)2種不同的凍結(jié)管布置情況，分別考慮不同形式的凍土帷幕。2種不同的布置最終形成凍土帷幕的長(zhǎng)度和厚度均不同。但由于2種凍結(jié)管的布置存在一定的相似性(雙排凍結(jié)管的布置是在單排管的基礎(chǔ)上增加而成)，最終形成的凍土帷幕形狀上又有很大的相似性。同時(shí)參考溫度場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果，簡(jiǎn)化為圓環(huán)和圓錐環(huán)結(jié)合的形式，形狀如圖3所示，實(shí)際的溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果與該凍土體形狀極其接近。

圖3 凍土帷幕形狀示意Fig．3 Shape of frozen soil umbrella

4．2 計(jì)算模型的建立

采用數(shù)值分析的常用軟件ANSYS對(duì)盾構(gòu)對(duì)接段凍土帷幕進(jìn)行分析。計(jì)算中做了如下幾點(diǎn)假定:

1)結(jié)合工程地質(zhì)條件，在工程影響范圍內(nèi)，取計(jì)算范圍內(nèi)土層為單一土層，即為⑥1粉質(zhì)黏土;2)未凍土和凍土均為彈性材料;3)考慮凍土體非均質(zhì)的特性，根據(jù)溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果對(duì)凍土體進(jìn)行分層;4)計(jì)算區(qū)域內(nèi)分布土體自重荷載，上覆水層按照自重施加在土體表面上。

計(jì)算區(qū)域包括盾構(gòu)對(duì)接段，取隧道中線上方至海底、下方45 m，隧道軸線方向兩邊各取30 m，隧道水平方向兩邊各取30 m。坐標(biāo)原點(diǎn)位于隧道中心，z軸與隧道軸線平行，x軸與水平面垂直。計(jì)算模型為沿x軸對(duì)稱，故實(shí)際計(jì)算模型只取1/2。整體模型的頂面(海底面)為自由面，2個(gè)對(duì)稱面上設(shè)為對(duì)稱面約束，其余面上設(shè)垂直約束，考慮盾構(gòu)部分變形很小，在盾構(gòu)徑向設(shè)垂直約束。根據(jù)瓊州海峽隧道地層凍土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算參數(shù)取值如表1所示。

表1 模型材料參數(shù)Table 1 Material parameters of calculation model

據(jù)溫度場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果［13］，單排管和雙排管在凍土形狀上有所不同。積極凍結(jié)50 d后，兩者形成的凍土帷幕厚度分別為1．55 m和2．8 m;總長(zhǎng)度上，單排管和雙排管分別為5．5 m和5．3 m。在計(jì)算中，為了反映出凍土體非均質(zhì)的特性，假設(shè)凍土帷幕在截面上為梯形，并按照每層凍土帷幕的平均溫度進(jìn)行分層，剖面示意圖如圖4所示，實(shí)體剖面如圖5所示，凍土帷幕實(shí)體網(wǎng)格如圖6所示，整體計(jì)算網(wǎng)格如圖7所示。

圖4 凍土帷幕剖面圖Fig．4 Layered shape of frozen soil umbrella

圖8 應(yīng)力強(qiáng)度最大值隨開口大小變化曲線Fig．8 Maximum value of stress strength VS opening length

5 計(jì)算結(jié)果分析

在盾構(gòu)對(duì)接過(guò)程中，凍土帷幕起到承載和封水的作用，因此，凍土帷幕的應(yīng)力狀態(tài)和因拆除刀盤引起的變形應(yīng)重點(diǎn)研究。實(shí)際情況的凍土處于三向受力狀態(tài)，受力狀態(tài)較為復(fù)雜，本文近似的采用ANSYS軟件內(nèi)的應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)(即σi=σ1-σ3)與凍土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大小進(jìn)行對(duì)比作為判斷凍土帷幕是否破壞的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)凍土力學(xué)實(shí)驗(yàn)，凍土(平均溫度為-12℃)的強(qiáng)度指標(biāo)為:抗壓強(qiáng)度為3．8 MPa，抗拉強(qiáng)度為 1．5 MPa。

變形采用拆卸刀盤前后凍土體的徑向位移差值的最大值作為拆卸刀盤引起凍土的徑向變形最大值，文中的徑向位移指的是柱坐標(biāo)下的位移，徑向位移方向遠(yuǎn)離圓心為正，指向圓心為負(fù)。

5．1 應(yīng)力強(qiáng)度分析

圖8顯示了采用不同拆除刀盤暴露凍土的范圍(以下簡(jiǎn)稱“開口”)大小，單排管與雙排管凍結(jié)凍土體內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)度最大值隨開口大小的變化規(guī)律。凍土帷幕應(yīng)力強(qiáng)度如表2所示。

表2 凍土帷幕應(yīng)力強(qiáng)度Table 2 Comparison and contrast between single-row-pipe freezing and double-row-pipe freezing in terms of stress strength of frozen soil

從圖8及表2可以看出，相同的凍土模型，圓周方向開口長(zhǎng)度越小，凍土體應(yīng)力強(qiáng)度數(shù)值越小，說(shuō)明在應(yīng)力強(qiáng)度方面小開口情況有利;從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，刀盤開口較小時(shí)，隨著開口增大應(yīng)力強(qiáng)度增加較快，刀盤開口超過(guò)一定數(shù)值(12 m)時(shí)，凍土體應(yīng)力強(qiáng)度趨近于某一極限值;從應(yīng)力強(qiáng)度最大值的位置來(lái)看，應(yīng)力強(qiáng)度最大值發(fā)生的位置基本上均處于-12℃的最內(nèi)層凍土，都在刀盤開口與盾構(gòu)殼的交界面上，以開口4 m為例，如圖9所示。從表2單排與雙排管凍結(jié)對(duì)比情況來(lái)看，雙排管凍結(jié)情況下安全系數(shù)相比于單排管凍結(jié)有所提高，安全系數(shù)提高幅度(采用雙排管凍結(jié)與單排管凍結(jié)的安全系數(shù)差值除以單排管安全系數(shù)所得數(shù)值)隨著開口大小的增大呈降低的趨勢(shì)，說(shuō)明小開口情況下雙排管凍結(jié)安全系數(shù)比單排管凍結(jié)有顯著提高。

5．2 徑向變形分析

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，整理出單排管與雙排管凍土體內(nèi)徑向變形(即刀盤拆除完畢時(shí)與刀盤拆除前的徑向位移增量)最大值與圓周方向一次性拆除刀盤長(zhǎng)度的關(guān)系，如圖10所示。

從圖10可以看出，相同的凍土模型，圓周方向開口長(zhǎng)度越大，凍土體徑向變形越大;從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，刀盤開口較小時(shí)，隨著開口增大徑向變形增長(zhǎng)較快，然后增長(zhǎng)速度緩慢，開口超過(guò)一定數(shù)值增長(zhǎng)速度又加快。從徑向變形最大值的位置來(lái)看，徑向變形最大值發(fā)生的位置基本上在最內(nèi)層凍土開口凍土暴露面的正中位置，以開口4 m為例，如圖11所示。從表3單排與雙排管凍結(jié)凍土模型對(duì)比情況來(lái)看，雙排管模型徑向變形要小于單排管模型，徑向變形降低幅度指采用單排管凍結(jié)徑向變形與雙排管凍結(jié)徑向變形的差值除以單排管徑向變形所得數(shù)值，開口較小時(shí)徑向變形降低幅度較小，開口超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，徑向變形降低幅度趨于穩(wěn)定，在25%左右波動(dòng)，說(shuō)明在隧道正上方開口的情況下，由于雙排管模型凍土厚度的增加，雙排管模型相對(duì)于單排管模型對(duì)于抑制凍土表面徑向變形效果明顯。

表3 單排管與雙排管凍結(jié)土體徑向變形最大值對(duì)比Table 3 Comparison and contrast between single-row-pipe freezing and double-row-pipe freezing in terms of maximum value of radial deformation of frozen soil

圖11 單、雙排管凍結(jié)拆除刀盤后凍土體的徑向變形云圖Fig．11 Color map of radial deformation of frozen soil after cutter head demolishing

5．3 第一主應(yīng)力分析

圖12顯示了采用不同的開口大小單排管與雙排管凍結(jié)凍土體內(nèi)第一主應(yīng)力最大值隨開口大小的變化規(guī)律。

從圖12的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，凍土體第一主應(yīng)力隨著開口大小的增大呈先減小后增大趨勢(shì)，開口較小時(shí)，隨著開口增大第一主應(yīng)力減小較快，開口較大時(shí)第一主應(yīng)力隨開口增長(zhǎng)速度較慢。從第一主應(yīng)力最大值的位置來(lái)看，第一主應(yīng)力最大值發(fā)生的位置基本上在最內(nèi)層凍土開口暴露面位置的兩端，以開口4 m為例，如圖13所示。從表4單排與雙排管凍結(jié)凍土模型對(duì)比情況來(lái)看，相同開口大小的情況下，單排管凍結(jié)的最大拉應(yīng)力(第一主應(yīng)力最大值，下同)要高于雙排管凍結(jié)相應(yīng)值。第一主應(yīng)力降低幅度指采用單排管凍結(jié)與雙排管凍結(jié)第一主應(yīng)力差值除以單排管凍結(jié)的第一主應(yīng)力所得數(shù)值，最小降低幅度為14．37%，最大降低幅度為23．2%。

圖12 凍土體的第一主應(yīng)力最大值隨開口大小變化Fig．12 Maximum value of first principal stress of frozen soil VS opening length

表4 單排管與雙排管凍結(jié)凍土體第一主應(yīng)力最大值對(duì)比Table 4 Comparison and contrast between single-row-pipe freezing and double-row-pipe freezing in terms of maximum value of first principal stress of frozen soil

5．4 第三主應(yīng)力分析

圖14顯示了采用不同的開口大小單排管與雙排管凍結(jié)凍土體內(nèi)第三主應(yīng)力最小值隨開口大小的變化規(guī)律。

從圖14的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，凍土體第三主應(yīng)力隨著開口大小的增大呈減小(壓應(yīng)力增大)趨勢(shì)，開口較小時(shí)減小較快，開口較大時(shí)減小較慢。從第三主應(yīng)力最小值的位置來(lái)看，單排管模型與雙排管模型第三主應(yīng)力分布規(guī)律相似，第三主應(yīng)力最小值發(fā)生的位置基本上在最內(nèi)層凍土開口暴露面的中間部位，呈條狀分布，分布范圍較小，以開口4 m為例，如圖15所示。根據(jù)圖14與表5，從單排與雙排管凍結(jié)凍土模型對(duì)比情況來(lái)看，相同開口大小的情況下，雙排管凍結(jié)凍土模型的最大壓應(yīng)力(第三主應(yīng)力絕對(duì)值的最大值)要低于單排管凍結(jié)模型，最小降低幅度(采用單排管凍結(jié)與雙排管凍結(jié)最大壓應(yīng)力差值除以單排管最大壓應(yīng)力所得數(shù)值)為18．81%，最大降低幅度為31．25%，說(shuō)明采用雙排管凍結(jié)與采用單排管凍結(jié)相比，可以在一定程度上降低最大壓應(yīng)力。

表5 單排管與雙排管凍結(jié)凍土體第三主應(yīng)力最大值對(duì)比Table 5 Comparison and contrast between single-row-pipe freezing and double-row-pipe freezing in terms of maximum value of third principal stress

圖15 單、雙排管凍結(jié)拆除刀盤后凍土體的第三主應(yīng)力云圖Fig．15 Color map of third principal stress of frozen soil after cutter head demolishing

6 結(jié)論與討論

盾構(gòu)刀盤在隧道正上方開口時(shí)，通過(guò)對(duì)單排管與雙排管凍土帷幕在圓周方向不同的暴露尺寸下應(yīng)力強(qiáng)度、徑向變形、第一、第三主應(yīng)力的分析，可以得出以下結(jié)論:1)從應(yīng)力強(qiáng)度上來(lái)看，采用單排管進(jìn)行凍結(jié)時(shí)，即使全盤同時(shí)拆開也可以滿足力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)要求;2)從凍土體應(yīng)力強(qiáng)度最大值、徑向變形最大值、第一主應(yīng)力最大值、第三主應(yīng)力絕對(duì)值最大值等各個(gè)指標(biāo)來(lái)看，雙排管凍結(jié)模型均低于單排管凍結(jié)模型相應(yīng)值;3)凍土帷幕的各個(gè)指標(biāo)受開口長(zhǎng)度大小的影響變化較大，在實(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制開口的大小，完成作業(yè)后及時(shí)封閉，并且應(yīng)該盡可能減小敞開段的長(zhǎng)度，提高安全系數(shù)的同時(shí)對(duì)于減小凍土暴露面、防止凍土融化也有所幫助。由此可見，瓊州海峽隧道盾構(gòu)對(duì)接采取凍結(jié)法進(jìn)行地層加固是可行的。凍土帷幕的力學(xué)性能可以滿足盾構(gòu)對(duì)接的施工要求。

關(guān)于盾構(gòu)對(duì)接凍結(jié)法應(yīng)用技術(shù)，近年來(lái)工程上有一些實(shí)際應(yīng)用，但是相關(guān)的理論研究卻較少。對(duì)于瓊州海峽隧道盾構(gòu)對(duì)接，之前學(xué)者研究多集中在工法選擇等可行性分析［2-4］，鮮有真正的模擬計(jì)算。因此對(duì)于這一領(lǐng)域的研究具有重要意義。限于本人能力以及時(shí)間等客觀因素，許多問(wèn)題只是做了初步的分析探討，在以下方面有待于進(jìn)一步深入研究:1)本文在力學(xué)計(jì)算方面進(jìn)行了簡(jiǎn)化，刀盤拆除位置選擇在盾構(gòu)頂部，其他的位置諸如盾構(gòu)兩側(cè)或者底部，以后研究應(yīng)進(jìn)行全面考慮;2)凍土帷幕的模型取自溫度場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果，溫度場(chǎng)與力學(xué)場(chǎng)未實(shí)現(xiàn)直接的耦合，直接的耦合計(jì)算是下一步工作的方向;3)關(guān)于凍土破壞的準(zhǔn)則，本文也做了簡(jiǎn)化，近似的將應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)與凍土的單軸抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比作為凍土破壞與否評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)，下一步應(yīng)該考慮更為合理的破壞準(zhǔn)則。

［1］王國(guó)安．盾構(gòu)地中對(duì)接施工技術(shù)初探［J］．隧道建設(shè)，2007，27(S2):536-541．(WANG Guoan．Preliminary study on construction technology of connecting shield machines in the ground［J］．Tunnel Construction，2007，27(S2):536-541．(in Chinese))

［2］譚忠盛，王夢(mèng)恕，張彌．瓊州海峽鐵路隧道可行性研究探討［J］．巖土工程學(xué)報(bào)，2001，23(2):139-143．(TAN Zhongsheng，WANG Mengshu，ZHANG Mi．A feasibility study on Qiongzhou strait railway tunnel［J］．Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2001，23(2):139-143．(in Chinese))

［3］石新棟，皇甫明，譚忠盛，等．跨瓊州海峽隧道方案的探討［J］．隧道建設(shè)，2010，30(6):625-628．(SHⅠXindong，HUANG Fuming，TAN Zhongsheng，et al．Study in options of Qiongzhou strait tunnel［J］．Tunnel Construction，2010，30(6):625-628．(in Chinese))

［4］郭陜?cè)疲傊莺{盾構(gòu)隧道方案工程技術(shù)要點(diǎn)［J］．隧道建設(shè)，2010，30(S1):1-7．(GUO Shanyun．Shield tunnel scheme for Qiongzhou Strait:Key technologies of the project［J］．Tunnel Construction，2010，30(S1):1-7．(in Chinese))

［5］宮本幸始，白井伸一．シールド機(jī)地中接合のための高精度相対位置検知システムの開発［J］．土木學(xué)會(huì)論文集:VⅠ，1993(18):161-170．

［6］白井伸一，赤村重紀(jì)．長(zhǎng)距離海底下シールドトンネルの地中接合のための位置計(jì)測(cè)システムの開発［C］//土木學(xué)會(huì)．トンネル工學(xué)研究発表會(huì)論文報(bào)告集．東京:土木學(xué)會(huì)出版委員會(huì)，1991:131-136．

［7］浦沢義彥，矢吹忠平，桑原弘昌，山下智之．ドッキングフード方式によるシールドマシンの地中接合［C］//土木學(xué)會(huì)．トンネル工學(xué)研究発表會(huì)論文報(bào)告集．東京:土木學(xué)會(huì)出版委員會(huì)，1993:299-304．

［8］渡邁俊雄．シールドトンネルにおける機(jī)械式直接地中接合工法に関する研究［D］．名古屋:名古屋工業(yè)大學(xué)，1994．

［9］Odgard A，Bridges D G，Rostam S．Design of the storebaelt railway tunnel［J］． Tunnelling and Underground Space Technology，1994，9(3):293-307．

［10］Biggart A R，Sternath R．Storeb?lt eastern railway tunnel:construction［J］．Proceedings of the Ⅰnstitution of Civil Engineers，1996，114(5):20-39．

［11］洪開榮，杜闖東，王坤．廣深港高速鐵路獅子洋水下盾構(gòu)隧道修建技術(shù)［J］．中國(guó)工程科學(xué)，2009，11(7):53-58．(HONG Kairong，DU Chuandong，WANG Kun．Shield tunneling technology of Shiziyang subaqueous tunnel of Guangzhou-Shenzhen-Hongkong high-speed railway［J］．Engineering Sciences，2009，11(7):53-58．(in Chinese))

［12］Funazaki T，Matsumoto R．Consruction of an undersea shield driven tunnel under high water pressure from a marine launching base［C］//Nego，Jr．＆ Ferreira(eds．)Tunnels and Metropolises，Rotterdam:Balkema，1998:781-786．

［13］曹明亮．瓊州海峽隧道盾構(gòu)對(duì)接凍結(jié)法應(yīng)用研究［D］．上海:同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，2012．(CAO Mingliang．Artificial ground freezing for shield junction in Qiongzhou strait tunnel［D］．Shanghai:School of Civil Engineering，Tongji University，2012．