黃明輝,陳樂(lè)意

(南昌航空大學(xué)土木建筑學(xué)院,南昌 330063)

引言

盾構(gòu)施工以其地質(zhì)適用性強(qiáng)、施工快速及對(duì)地層擾動(dòng)小等特點(diǎn)[1-3]，在隧道工程設(shè)計(jì)與施工中備受青睞。富水地層選用盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行隧道掘進(jìn)，因開(kāi)挖區(qū)域處于水位面以下，隧道臨近樁-土受應(yīng)力場(chǎng)與滲流場(chǎng)耦合作用，表現(xiàn)出地層損失、樁體變形及樁端承載力折減等負(fù)面影響，對(duì)隧道管片、地表土層及樁基安全產(chǎn)生較大影響[4-7]。

出于盾構(gòu)隧道的施工安全考慮，以往許多學(xué)者對(duì)盾構(gòu)隧道施工的樁土擾動(dòng)影響展開(kāi)過(guò)研究。張冬梅[8]等基于隧道圍巖、襯砌與壁后注漿體三者相對(duì)滲透系數(shù)關(guān)系，分別分析隧道完全滲漏、完全不滲漏兩種工況下圍巖與隧道擾動(dòng)影響，并建立了隧道注漿行為影響的評(píng)估方法，以預(yù)測(cè)滲水條件下圍巖與隧道受力變形形式。陳書(shū)文等[9]以盾構(gòu)隧道穿越區(qū)域的某建筑物樁基為研究對(duì)象，對(duì)盾構(gòu)隧道側(cè)穿下的樁基變形和內(nèi)力影響展開(kāi)分析，并提出隔離樁保護(hù)措施，研究表明有隔離樁保護(hù)的建筑樁基，其最大總位移和剪力均有較大程度減弱，驗(yàn)證隔離樁的合理性。劉厚全等[10]基于某有盾構(gòu)隧道側(cè)穿的立交橋群樁基礎(chǔ)，利用有限元軟件建立三維仿真模型，通過(guò)對(duì)各步驟下的隧道施工模擬，對(duì)群樁受力形式和變形趨勢(shì)進(jìn)行了細(xì)致的分析，得出盾構(gòu)隧道掘進(jìn)對(duì)群樁變形和內(nèi)力的影響規(guī)律。

針對(duì)盾構(gòu)隧道穩(wěn)定分析的相關(guān)研究已有較多成果，然而目前的學(xué)術(shù)研究多數(shù)并未考慮滲流場(chǎng)作用下的盾構(gòu)隧道擾動(dòng)影響，且其研究多以單樁影響為主，針對(duì)群樁影響的相關(guān)研究還有很大不足，仍需展開(kāi)進(jìn)一步的探析。

1 隧道圍巖應(yīng)力-滲流耦合模型

圖1為隧道修正慣用法受力模式[11]，盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過(guò)程中，襯砌管片穩(wěn)定受地層抗力及水土壓力等多種因素疊加作用，由施工引發(fā)的圍巖擾動(dòng)不可避免地會(huì)對(duì)原應(yīng)力場(chǎng)與滲流場(chǎng)分布產(chǎn)生影響。

圖1 隧道受力模式

根據(jù)有效應(yīng)力原理，盾構(gòu)隧道施工中由地下水滲流引起的隧道周圍土體孔隙水壓力消減、有效應(yīng)力增長(zhǎng)，直接導(dǎo)致土骨架和土體孔隙變形，帶動(dòng)隧道管片與臨近樁體與圍巖變形。同時(shí)由土骨架壓縮引起的土顆?？紫蹲兓醋饔糜谕馏w滲透系數(shù)，對(duì)土層滲流產(chǎn)生交互影響。據(jù)有限元與工程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在富含地下水地層中采用非降水形式進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工時(shí)，普遍存在著應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)的耦合作用影響。作為應(yīng)力-滲流耦合模型中重要參數(shù)，應(yīng)力場(chǎng)與滲流場(chǎng)的總控制方程在數(shù)學(xué)模型中可表述為[12-14]

2 工程實(shí)例分析

2.1 項(xiàng)目概述

據(jù)國(guó)務(wù)院批復(fù)文件《南昌市城市快速軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃》，南昌市軌道交通將由5條規(guī)劃線路交錯(cuò)組成，線路全長(zhǎng)約168 km，并形成以1～3號(hào)線為主線路，4號(hào)、5號(hào)線為輔助線路的放射狀分布體系[15]。依照現(xiàn)有理論與施工經(jīng)驗(yàn)，盾構(gòu)隧道下穿城市施工掘進(jìn)勢(shì)必對(duì)上部地層、建筑群造成擾動(dòng)。為探明非降水支護(hù)下的隧道施工影響，依托南昌市某區(qū)間隧道工程，對(duì)南昌典型地質(zhì)條件下的樁-土施工擾動(dòng)形式展開(kāi)探析。

該區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，隧道形式為雙孔圓形隧道，隧道外徑6 m，內(nèi)徑5.4 m，管片寬1.2 m，厚度0.3 m。據(jù)隧道線路設(shè)計(jì)，盾構(gòu)隧道主要穿越地層為礫砂、強(qiáng)風(fēng)化與中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，并于該區(qū)間下穿某施工樁基，其中隧道左線距離樁體最近僅4.05 m。在盾構(gòu)下穿區(qū)域內(nèi)涉及的鉆孔灌注樁中，抽取兩排共計(jì)12根典型位置的樁體展開(kāi)受力變形分析。各樁體均為已施工完畢狀態(tài)，其中鉆孔灌注樁直徑328 mm，樁長(zhǎng)8 m，每組樁體橫向水平間距為1 m，隧道與前排樁位置關(guān)系剖面如圖2所示。

圖2 盾構(gòu)隧道與樁體位置關(guān)系示意(單位：m)

2.2 地質(zhì)及水文條件

盾構(gòu)隧道區(qū)間內(nèi)地貌類型為贛江沖積平原Ⅱ級(jí)階地，區(qū)間隧道呈長(zhǎng)條形分布，隧道穿越區(qū)域上部多為現(xiàn)有的市政道路與既有建筑物。根據(jù)隧道工程鉆探揭示，盾構(gòu)區(qū)間沿線勘探深度以內(nèi)地層主要由雜填土、粉質(zhì)黏土、中砂、圓礫、礫砂、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖7個(gè)地層單元組成。隧道沿線地下水埋藏較淺，水位埋深4.90～8.20 m，其中各砂礫層均處于飽和狀態(tài)，土體滲透性較強(qiáng)。各地層物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。

表1 地層物理力學(xué)參數(shù)

3 有限元數(shù)值分析

3.1 模型建立

為探討盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)樁土破壞機(jī)理，采用有限元分析軟件MIDAS/GTS NX建立盾構(gòu)隧道開(kāi)挖支護(hù)的有限元仿真模型，并對(duì)此種關(guān)系下的樁土位移及沉降展開(kāi)分析。為保證仿真數(shù)值模型精度和穩(wěn)定性的前提下能有效地提高有限元運(yùn)算速率，模型劃分采納了以隧道管片為起始由密到疏的網(wǎng)格漸變劃分形式，整體生成以高質(zhì)量、穩(wěn)定性強(qiáng)的六面體網(wǎng)格單元為主、局部五面體和四面體網(wǎng)格單元為過(guò)渡的組合網(wǎng)格體系。模型共計(jì)生成43 271個(gè)共用網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和70 829個(gè)網(wǎng)格單元。隧道與樁位置關(guān)系有限元?jiǎng)澐帜Ｐ腿鐖D3所示。

圖3 隧道與樁-土有限元模型

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)及數(shù)值分析結(jié)果：盾構(gòu)隧道施工的影響范圍約為盾構(gòu)隧道直徑的3～5倍。因此模型建立依照隧道孔徑大小，在考慮有限元模型邊界效應(yīng)影響下，確定模型的劃分尺寸為70 m(X軸)×60 m(Y軸)×40 m(Z軸)范圍大小，并根據(jù)地質(zhì)鉆探成果進(jìn)行分層計(jì)算。模型考慮地下水作用影響，水位線取地表以下5.38 m參與運(yùn)算。假設(shè)隧道隔水性能優(yōu)良，土體介質(zhì)中由滲流引起的水力梯度、水頭、流速大小和方向不隨時(shí)間發(fā)生改變，對(duì)隧道模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)滲流分析。

3.2 模型位移、滲流邊界

(1)位移邊界設(shè)置底部為全約束，限制水平向位移及豎向位移；側(cè)面僅限制水平向位移；模型頂面為自由面，不設(shè)置位移約束。

(2)滲流邊界設(shè)置底部為不透水邊界；考慮隧道兩側(cè)地下水滲流補(bǔ)給，在模型兩側(cè)邊界處按照水位高程設(shè)置節(jié)點(diǎn)水頭；模型底部為不透水邊界。隧道防水失效下，襯砌管片與圍巖之間接觸面(開(kāi)挖面)為透水邊界。模型初始孔隙水壓力參照靜水壓力分布。

3.3 材料參數(shù)

土體材料選用Mohr-Coulomb彈塑性本構(gòu)模型[16-18]進(jìn)行計(jì)算分析，隧道圍巖和注漿材料采用實(shí)體單元進(jìn)行分析，并通過(guò)隧道支護(hù)分析步中改變圍巖力學(xué)屬性來(lái)模擬壁后同步注漿行為；結(jié)構(gòu)單元采用彈性模型進(jìn)行分析，其中灌注樁選用梁?jiǎn)卧M，因建筑樁基處于施工狀態(tài)，不考慮承臺(tái)約束及上部載荷影響。盾殼和襯砌管片采用板單元進(jìn)行模擬。各單元材料參數(shù)如表2所示。

表2 結(jié)構(gòu)材料參數(shù)

3.4 施工階段劃分

為對(duì)比性分析樁土變形機(jī)理，利用有限元單元網(wǎng)格的“激活”與“鈍化”功能依據(jù)施工條件，將盾構(gòu)隧道施工劃分為左線隧道施工貫通與全線施工貫通兩種工況，其中左右線隧道均為一次性貫通與支護(hù)，對(duì)各工況下的盾構(gòu)施工進(jìn)行分步模擬，以探析樁基與鄰近土體隨盾構(gòu)掘進(jìn)的變形發(fā)展趨勢(shì)，各階段下的計(jì)算步驟為：

①地下水影響下的滲流場(chǎng)分析；②地層自重應(yīng)力場(chǎng)分析；③灌注樁施工，消除樁基施工過(guò)程的位移影響(激活樁單元，樁體位移清零)；④左線隧道開(kāi)挖、盾殼預(yù)支護(hù)(鈍化開(kāi)挖區(qū)域土體單元、激活盾殼單元)；⑤左線隧道支護(hù)(激活襯砌管片與注漿層單元，鈍化盾殼單元)；⑥左線隧道開(kāi)挖支護(hù)完畢后的穩(wěn)定滲流與水力耦合分析(先后運(yùn)行滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)耦合分析)；⑦右線隧道開(kāi)挖、盾殼預(yù)支護(hù)(鈍化開(kāi)挖區(qū)域土體單元、激活盾殼單元)；⑧右線隧道支護(hù)(激活襯砌管片與注漿層單元，鈍化盾殼單元)；⑨右線隧道開(kāi)挖支護(hù)完畢后的穩(wěn)定滲流與水力耦合分析(先后運(yùn)行滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)耦合分析)。

4 數(shù)值結(jié)果分析

為探明盾構(gòu)施工過(guò)程中樁體變形影響趨勢(shì)，取盾構(gòu)隧道左線貫通與雙線貫通兩種工況分別展開(kāi)分析，經(jīng)有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果顯示，前后兩排樁體在隧道施工擾動(dòng)下的受力形式與變形趨勢(shì)近似，故簡(jiǎn)化數(shù)值模型后處理結(jié)果，只取前排樁變形進(jìn)行分析，并參照?qǐng)D2所示坐標(biāo)軸正方向變形為正值繪制關(guān)系曲線。

4.1 近接樁體內(nèi)力位移影響

4.1.1 盾構(gòu)對(duì)樁體水平位移影響

根據(jù)有限元數(shù)值結(jié)果，提取圖4所示建筑樁體隨深度變化的水平位移關(guān)系曲線。左線盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過(guò)程中，受土體開(kāi)挖卸荷引起的圍巖應(yīng)力釋放影響，周圍巖土體朝向隧道一側(cè)發(fā)生移動(dòng)，由于樁體水平向受力不均導(dǎo)致其朝向左線盾構(gòu)隧道方向產(chǎn)生偏移，且樁1～樁6最大水平位移均出現(xiàn)在樁頂位置處。

圖4 隧道施工對(duì)樁身水平位移影響

樁1、樁2位于左右線盾構(gòu)隧道之間，左線隧道施工影響下，樁身受力失衡并朝向左隧道方向傾斜。右線隧道貫通后，右線施工對(duì)巖土體擾動(dòng)與左線隧道施工影響部分抵消，樁身整體產(chǎn)生較大程度回彈。樁3、樁4位于右線隧道拱頂以上，右線隧道的貫通對(duì)其在水平方向的影響較小，樁體平均回彈量?jī)H為0.09 mm。而余下兩樁均位于雙線隧道右上方，隧道施工對(duì)樁體水平向位移呈疊加影響，右線隧道施工對(duì)兩樁變形平均貢獻(xiàn)了1.24 mm的位移增值，增幅達(dá)46%。樁體穿越4個(gè)不同地層，由于各地層性質(zhì)不同，對(duì)樁體水平位移限制也略微有所不同。

在上述分析模型的基礎(chǔ)上考慮滲流場(chǎng)作用，揭示圖5所示樁身變形關(guān)系。圖中數(shù)據(jù)明顯可見(jiàn)各樁體差異性變化。樁1、樁2另受水壓力附加作用，右線隧道施工使兩樁較于未涉水時(shí)產(chǎn)生右向小幅偏移，滲流場(chǎng)對(duì)兩樁水平向變形整體貢獻(xiàn)較小。樁3、樁4受力性質(zhì)異于各樁，就樁體水平向附加變形而言，兩樁分別處于左右線隧道的強(qiáng)、弱擾動(dòng)區(qū)域，右線隧道掘進(jìn)施工及地下滲流場(chǎng)未對(duì)該樁偏移造成強(qiáng)烈擾動(dòng)。樁5、樁6除受圍巖應(yīng)力推擠之外，樁身變形受水壓力附加作用，使其側(cè)向變形趨勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大。地下水穩(wěn)定滲流場(chǎng)對(duì)建筑樁基水平向變形影響程度有限，近接樁-土水平向側(cè)移防護(hù)可適當(dāng)而行。

圖5 滲流影響下樁身水平位移

4.1.2 盾構(gòu)對(duì)樁體沉降影響

圖6 隧道施工對(duì)樁身沉降影響

圖6所示為兩線隧道貫通后的樁體沉降關(guān)系曲線，在盾構(gòu)隧道施工過(guò)程中，樁體沉降持續(xù)產(chǎn)生，因樁身豎向剛度較大且樁端與圍巖表現(xiàn)為協(xié)同沉陷，故樁身各處沉降值相差微弱。樁體沉降與隧道軸線凈距離呈現(xiàn)密切相關(guān)。

兩線隧道貫通后，各樁體沉降均有所增加，右線隧道施工對(duì)樁體沉降表現(xiàn)為程度不一的疊加效應(yīng)。樁3、樁4位于右線隧道拱頂正上方，且與隧道管片相距較近，右線隧道施工造成的土層損失對(duì)其沉降影響最為顯著，其附加沉降值為6.93 mm，沉降增幅高達(dá)55.35%。余下兩組樁體沉降影響稍遜，右線隧道掘進(jìn)產(chǎn)生的沉降影響均值分別為5.02，5.10 mm，增幅為40.97%與48.90%，右線隧道施工對(duì)樁基沉降表現(xiàn)為積極推動(dòng)作用。

與前種工況相比，考慮滲流場(chǎng)影響的樁基沉降明顯加劇。模型運(yùn)算狀態(tài)下，通過(guò)滲流分析得到的孔隙水壓力，作為初始條件作用在應(yīng)力場(chǎng)分析中，一方面降低圍巖黏結(jié)力、摩擦力等強(qiáng)度參數(shù)，另一方面經(jīng)物理化學(xué)以及力學(xué)等作用給圍巖施加靜、動(dòng)水壓力，對(duì)隧道臨近圍巖結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響[19]，加重隧道管片變形程度。在水壓力疊加作用下，隧道管片與壁后注漿體變形呈現(xiàn)可觀增長(zhǎng)。由地層損失理論，為填補(bǔ)由水壓力疊加引起的這部分深層圍巖損失，直接帶動(dòng)拱頂上方樁土產(chǎn)生進(jìn)一步的協(xié)同附加沉降。

由圖7所示應(yīng)力滲流場(chǎng)下雙隧道貫通后的樁身豎向位移曲線可知，樁1至樁6均產(chǎn)生較大程度的附加位移。

圖7 滲流影響下樁身沉降

圖8 鉆孔灌注樁內(nèi)力分布形式

其中樁1、樁2平均沉降值增量為4.7 mm，樁3～樁4、樁5～樁6則分別達(dá)4.81 mm與4.95 mm，3組樁體在滲流影響下的沉降幅度分別達(dá)到27.72%，27.76%與32.18%，對(duì)樁基穩(wěn)定已有鮮明影響。為減小因樁基沉降對(duì)建筑物的影響，應(yīng)在允許范圍內(nèi)合理保證盾構(gòu)掘進(jìn)速度[20]，嚴(yán)格控制注漿工藝[21]，并及時(shí)采取其他加固、隔離措施，保證上部主體結(jié)構(gòu)性能安全。

4.1.3 盾構(gòu)對(duì)樁體內(nèi)力影響

區(qū)間隧道施工狀態(tài)下，因地層損失而釋放產(chǎn)生的部分地層應(yīng)力被樁體吸收，直接表現(xiàn)為樁體內(nèi)力的改變與重分布，進(jìn)而對(duì)其附加變形產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。由于各樁均處于隧道施工斷面以上，盾構(gòu)影響區(qū)域內(nèi)每組樁體之間內(nèi)力變化趨勢(shì)相似，選取樁2、樁4、樁6進(jìn)行內(nèi)力影響分析，探討未涉水狀態(tài)與顧慮滲流場(chǎng)影響兩種情況下，兩線隧道貫通后的樁體內(nèi)力變化差異。

圖8所示為灌注樁附加軸力與附加摩阻力沿圍巖深度的變化曲線。由圖中數(shù)據(jù)可知，樁身軸力在樁頂以下一定位置處發(fā)生突變。盾構(gòu)施工擾動(dòng)下，上部樁體正摩阻力發(fā)揮作用，樁身軸力隨深度近似呈線性減小。下部樁體因處于盾構(gòu)強(qiáng)擾動(dòng)影響區(qū)域，近接圍巖相對(duì)樁體發(fā)生急劇下沉而產(chǎn)生負(fù)摩阻力，此時(shí)樁周圍巖已難以擴(kuò)散樁身軸力，并對(duì)樁體產(chǎn)生下拉荷載，導(dǎo)致樁身下部軸力增大和樁基承載能力的削弱。樁身受力中性點(diǎn)約在樁基埋深6 m左右，其中地下水的滲流作用對(duì)樁負(fù)摩阻力起到明顯促進(jìn)作用，致使樁體下部軸力與負(fù)摩阻力拉大，影響樁體性能的正常發(fā)揮。

4.2 地層擾動(dòng)影響

4.2.1 單線隧道貫通地層擾動(dòng)

為直觀地分析盾構(gòu)施工對(duì)場(chǎng)地內(nèi)圍巖擾動(dòng)狀況，取表層土體沉降展開(kāi)分析。圖9所示為左線隧道貫通后的地表土層沉降狀況。圖中數(shù)據(jù)表明盾構(gòu)隧道施工對(duì)地層有較大程度擾動(dòng)，施工前后地表各處發(fā)生不均勻沉降。左線隧道施工過(guò)程中，隧道上方土體產(chǎn)生明顯的“V”形沉降槽，拱頂上方地表土層出現(xiàn)沉降峰值，沉降影響沿背離隧道位置逐漸消散。在考慮滲流影響前后，土體沉降峰值分別為9.36，13.24 mm，沉降增幅達(dá)到29.31%，可見(jiàn)地下水滲流對(duì)地層沉降起到較大程度影響。

圖9 左線隧道貫通地表沉降

4.2.2 雙線隧道貫通地層擾動(dòng)

圖10所示為雙線隧道貫通后的地表土層沉降狀況，地表土體沉陷隨右線隧道施工持續(xù)發(fā)生，其沉降范圍進(jìn)一步增寬，沉降峰值由左隧道拱頂上方轉(zhuǎn)移至雙隧道拱頂上方，沉降形式由“V”形分布轉(zhuǎn)變?yōu)椤癢”形分布。右線貫通后，地表沉降增幅最大達(dá)到36.02%，進(jìn)一步驗(yàn)證了施工力學(xué)行為對(duì)樁-土沉降的疊加影響。

由于場(chǎng)地內(nèi)有較大厚度的砂礫石層，地層土體松散且自穩(wěn)能力弱，當(dāng)有地下水滲流影響時(shí)，土體受擾易發(fā)生變形，產(chǎn)生明顯的沉降加劇。在考慮滲流影響前后，雙線隧道貫通下的土體沉降峰值分別為14.63 mm與21.50 mm，滲流影響下的沉降增幅達(dá)到31.95%。為防止地基過(guò)大變形對(duì)既有建筑物造成損傷，應(yīng)采取地面預(yù)注漿、在隧道與既有建筑之間的地基采取有效加固措施，將地基變形保持在可控范圍內(nèi)。

4.3 孔壓分布影響

4.3.1 隧道隔水良好

作為隧道密封防水的重要防線，襯砌管片與壁后注漿因具備穩(wěn)定有效的防水與加固功能而在隧道工程滲漏控制中常被采用。在該項(xiàng)目隧道工程中，將隧道注漿層與襯砌管片的組合體系視為理想封閉體，經(jīng)計(jì)算可得滲流場(chǎng)下的孔隙水壓力分布等值線、隧道中心豎向與中心水平向孔隙水壓力分布如圖11所示。因模型土介質(zhì)流體中的總水頭由位置水頭與壓力水頭構(gòu)成，設(shè)定模型總水頭保持不變。而水位面以上區(qū)域因位置水頭大于總水頭，造成水位面以上壓力水頭出現(xiàn)負(fù)值。圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)隧道隔水效果良好時(shí)，孔隙水壓力在水平方向呈層狀分布。而與水平方向孔壓變化相比，孔隙水壓力在豎直方向呈現(xiàn)出明顯的線性關(guān)系，其隨著土體深度增加而持續(xù)增大。

圖11 強(qiáng)隔水效果孔隙水壓力分布形式

4.3.2 隧道防水失效

富水地層中進(jìn)行盾構(gòu)隧道施工，由于注漿孔、管片間隙的水土滲透，將導(dǎo)致隧道臨近土體滲流場(chǎng)改變及孔隙水壓力的持續(xù)變化。為探析隧道防水失效襯下圍巖孔隙水壓力分布規(guī)律，定義隧道襯砌管片與圍巖之間接觸面(開(kāi)挖面)為完全透水邊界，將其視為滲流自由面參與水力耦合分析，此時(shí)隧道注漿層與襯砌管片滲透系數(shù)與其接觸的圍巖屬性一致。隧道防水失效下的孔隙水壓力分布見(jiàn)圖12。

圖12 防水失效下孔隙水壓力分布

由圖12可知，隧道滲漏打破原滲流場(chǎng)初始平衡，隧道開(kāi)挖完成之后，孔隙水壓力分布有較大程度改變，滲流場(chǎng)以隧道拱頂為中心呈“雙漏斗”分布狀態(tài)，孔隙水壓力沿1倍隧道直徑范圍內(nèi)呈現(xiàn)劇烈衰減，此時(shí)地下水透過(guò)注漿層與管片間隙排出土體，導(dǎo)致隧道四周各測(cè)點(diǎn)孔隙水壓力消散，形成明顯的“環(huán)形”降壓帶。防水失效下孔隙水壓力改變將直接促進(jìn)臨近圍巖固結(jié)，不利于隧道穩(wěn)定支護(hù)，施工時(shí)應(yīng)采取有效措施增加襯砌防水效能和隧道抗?jié)B能力，以增強(qiáng)隧道安全性能。

5 結(jié)論

采取有限元分析方法，對(duì)應(yīng)力-滲流耦合作用下孔壓分布、臨近樁-土擾動(dòng)進(jìn)行研究和論述，得出結(jié)論如下。

(1)盾構(gòu)隧道下穿樁基施工時(shí)，樁基產(chǎn)生較大程度的附加變形，樁體下部軸力增長(zhǎng)并產(chǎn)生負(fù)摩阻力，抑制樁體性能發(fā)揮。

(2)考慮流固耦合影響下的樁基與土體沉降明顯增加，沉降量最大增幅分別達(dá)到32.18%，31.95%；左右線隧道施工后，隧道拱頂上地表出現(xiàn)明顯沉降槽，分別呈“V”形、“W”形分布，其沉降影響沿背離隧道方向逐漸減小。

(3)隧道防水失效下，隧道施工內(nèi)壁形成滲流自由面，周邊圍巖內(nèi)部孔隙水壓力分布呈現(xiàn)明顯衰減，并沿隧道水平向出現(xiàn)孔壓降壓帶。