杜明芳，趙文才,2，蔣敏敏

(1.河南工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.河南省建科基礎(chǔ)工程有限公司，河南 鄭州 450001)

0 引 言

地鐵作為一種交通工具，具有運(yùn)輸量大、方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到城市交通規(guī)劃者的青睞，地鐵的大量興建為緩解城市的交通壓力做出了巨大貢獻(xiàn)。但隨著地鐵設(shè)計(jì)和施工環(huán)境日趨復(fù)雜，尤其是在地鐵下穿施工過程中出現(xiàn)了許多問題，如盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉陷、道路下沉、市政管線的破裂、鐵路軌道不均勻沉降等。研究者從以下各方面進(jìn)行了研究。

理論分析方面，N.Loganathan等[1]結(jié)合隧道開挖引起的土層沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論分析，提出了用于估算隧道開挖引起土體自由位移場(chǎng)的公式；CHOU W I等[2]將理論推導(dǎo)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，得到了用于預(yù)測(cè)隧道開挖引起土層沉降的理論解析的計(jì)算方法；趙玉勃等[3]基于彈性力學(xué)，對(duì)盾構(gòu)隧道施工過程中產(chǎn)生的摩阻力和附加應(yīng)力進(jìn)行了理論推導(dǎo)計(jì)算；魏綱等[4]基于單線隨機(jī)介質(zhì)理論，對(duì)盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降計(jì)算公式進(jìn)行了簡(jiǎn)化修正；謝東武等[5]基于彈性半無限空間內(nèi)的Mindlin解，通過分析側(cè)壓力對(duì)沉降槽的影響，對(duì)地表沉降槽的組成進(jìn)行分析，并對(duì)單線隧道地表位移的影響參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的敏感性研究，得到了地層彈性模量、泊松比、隧道埋深、應(yīng)力釋放系數(shù)的改變會(huì)影響土體損失，泊松比、隧道埋深、側(cè)壓力系數(shù)的改變則會(huì)影響沉降槽寬度參數(shù)的結(jié)論。

數(shù)值模擬方面，G.Swoboda[6]通過降低隧道開挖邊界范圍內(nèi)土體彈性模量的方式，對(duì)隧道開挖過程進(jìn)行了有限元模擬分析；G.W.Clough[7]采用平面應(yīng)變模型對(duì)盾構(gòu)開挖施工的全過程中引起的土體變形和應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬分析；繆林昌等[8]基于Kirsch室內(nèi)模型試驗(yàn)，采用顆粒流計(jì)算方法，分析了隧道掘進(jìn)過程中土體密實(shí)度對(duì)開挖面極限支護(hù)力、殘余支護(hù)力以及開挖面前方土體孔隙比變化的影響，從細(xì)觀角度解釋了砂土中盾構(gòu)隧道開挖面失穩(wěn)機(jī)理，分析了砂土中盾構(gòu)隧道掘進(jìn)時(shí)土體破壞的形態(tài)與分布范圍，進(jìn)而提出了計(jì)算開挖面極限支護(hù)力的改進(jìn)楔形體分析模型；沈建文等[9]對(duì)盾構(gòu)隧道施工引起臨近橋樁沉降進(jìn)行了數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究，分析了數(shù)值計(jì)算方法對(duì)預(yù)測(cè)后續(xù)盾構(gòu)隧道施工引起臨近橋樁沉降、樁體側(cè)移和地表沉降的有效性；李軍等[10]采用有限元軟件對(duì)盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工全過程進(jìn)行了模擬分析，提出了合理的加固措施，控制了盾構(gòu)施工對(duì)運(yùn)營鐵路變形的影響。

室內(nèi)模型試驗(yàn)方面，B.B.Broms等[11]通過對(duì)盾構(gòu)施工過程中開挖和盾構(gòu)襯砌脫出的過程進(jìn)行離心模型試驗(yàn)研究，得到了埋深對(duì)地表沉降的影響規(guī)律；馬險(xiǎn)峰等[12]基于離心模型試驗(yàn)結(jié)果提出了隧道和地表縱向長期沉降的計(jì)算表達(dá)式，揭示了盾構(gòu)隧道施工過程中土壓力與地層損失之間的變化關(guān)系；江英超等[13]采用室內(nèi)掘進(jìn)試驗(yàn)對(duì)砂土地層中盾構(gòu)隧道施工引起的地層擾動(dòng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)土體性狀和盾尾注漿對(duì)地層沉降具有重要影響，地層損失是地層發(fā)生沉降的主要原因。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方面，I.Corbett[14]對(duì)肯尼代爾隧道施工過程中引起的地表沉降和支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化之間的關(guān)系進(jìn)行研究，建立了隧道支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化和地表沉降變化之間的關(guān)系，為防止地表塌陷提供了依據(jù)；黃雅娜等[15]基于工程實(shí)例，對(duì)盾構(gòu)下穿鐵路車站進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究，結(jié)果表明盾構(gòu)施工期間車站的變形較小，總體處于安全狀態(tài)；韓煊等[16]結(jié)合工程實(shí)際對(duì)土體分層沉降規(guī)律進(jìn)行研究，認(rèn)為北京典型地層不同深度的沉降槽曲線可用高斯分布描述，沉降槽寬度隨深度的增加不斷減小，雙線交疊盾構(gòu)隧道先開挖下面的隧道再掘進(jìn)上面的隧道時(shí)，沉降槽整體變深，施工中，盾構(gòu)停機(jī)會(huì)使地層損失率和沉降量明顯增大；齊勇等[17]通過對(duì)盾構(gòu)隧道穿越鐵路工程中引起的軌道沉降進(jìn)行模擬分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究，提出了合理的加固措施，有效控制了盾構(gòu)隧道施工引起的鐵路軌道變形。

盡管還有研究對(duì)盾構(gòu)施工過程中引起的土體位移與構(gòu)筑物位移和變形進(jìn)行了一系列研究，但對(duì)盾構(gòu)隧道下穿鐵路箱涵施工過程中引起的箱涵位移及其對(duì)軌道和地表沉降的影響機(jī)理尚不明確。對(duì)盾構(gòu)隧道下穿鐵路箱涵引起軌道和地表沉降變化規(guī)律的研究，不僅有利于確保盾構(gòu)隧道施工過程中鐵路運(yùn)營安全，而且有利于提高類似工程的施工安全。本文基于鄭州軌道交通4號(hào)線關(guān)陳出入段盾構(gòu)隧道下穿西北環(huán)線鐵路箱涵項(xiàng)目,主要對(duì)施工引起的箱涵、軌道和土體位移變化規(guī)律及其之間的相互影響進(jìn)行了研究。

1 工程概況

1.1 盾構(gòu)隧道穿越鐵路概況

鄭州市軌道交通4號(hào)線西北環(huán)線鐵路為單線普通鐵路，其為碎石道床和混凝土軌枕，列車設(shè)計(jì)時(shí)速70 km/h。盾構(gòu)隧道左線斜向穿越鐵路，過路基長度約13.3 m，與鐵路軌道斜向交角約64.3°；盾構(gòu)隧道右線斜向穿越鐵路，路基寬度12.9 m左右，與鐵路軌道斜向交角約64.4°。盾構(gòu)隧道的頂部距離鐵路軌面15.7 m左右，距離鐵路路基坡腳12.04 m左右，距離箱涵底約8.4 m。

1.2 工程水文地質(zhì)概況

盾構(gòu)隧道施工區(qū)域地勢(shì)平坦，為典型的黃河沖積平原區(qū)工程場(chǎng)地，地下水類型為第四紀(jì)松散巖類潛水，地下水水位埋深在自然地面以下9.5～13.0 m，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)均具有微腐蝕性。

1.3 盾構(gòu)隧道概況

依據(jù)工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，盾構(gòu)機(jī)采用土壓平衡式，盾構(gòu)隧道管片的內(nèi)徑5.5 m，管片厚0.35 m，管片寬1.2 m，每環(huán)管片設(shè)置16個(gè)注漿孔。穿越鐵路段盾構(gòu)隧道推進(jìn)速度為(5～6)環(huán)/d，左線隧道先行，推進(jìn)100環(huán)后開始推進(jìn)右線。

2 數(shù)值模擬

2.1 參數(shù)選取和模型建立

采用邁達(dá)斯(GTS)建立三維有限元模型，對(duì)盾構(gòu)隧道左線施工穿越鐵路箱涵引起的箱涵、軌道和土體位移變化規(guī)律進(jìn)行研究。由于盾構(gòu)過程只對(duì)5倍洞徑以外的土體基本無影響，因而對(duì)5倍洞徑以內(nèi)的土體變形進(jìn)行模擬，以此確定各模型尺寸。假設(shè)圍巖為理想彈塑性材料，服從Mohr-Coulomb 屈服準(zhǔn)則，圍巖單元類型全部采用8 節(jié)點(diǎn)六面體三維實(shí)體單元和4 節(jié)點(diǎn)四面體三維實(shí)體單元。圍巖均采用實(shí)體單元模擬，計(jì)算中賦予彈塑性材料的屬性。盾構(gòu)隧道管片采用板結(jié)構(gòu)單元。洞內(nèi)注漿加固范圍為管片外四周0.2 m，加固后土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.8 MPa，彈性模量70 MPa，黏聚力取40 kPa，內(nèi)摩擦角取40°，密度2.0×103kg，泊松比0.3。模型邊界采用位移控制邊界條件，即底部采用固定邊界，四周側(cè)面控制其水平位移，上部為自由邊界條件。模型計(jì)算參數(shù)見表1。

表1 模型計(jì)算參數(shù)Tab.1 Model calculation parameters

數(shù)值模擬的步驟為：(1)圍巖自重應(yīng)力場(chǎng)的模擬；(2)模型位移清零；(3)盾構(gòu)隧道開挖，施加盾構(gòu)管片；(4)模型運(yùn)算，計(jì)算至平衡狀態(tài)。

采用GTS對(duì)盾構(gòu)隧道下穿鐵路箱涵施工進(jìn)行三維模擬，其模型尺寸45 m×37 m×25 m，共劃分結(jié)構(gòu)單元6 937個(gè)。其中，盾構(gòu)隧道直徑為6.2 m，隧道與鐵路箱涵斜向交角約64.3°，隧道與箱涵豎向凈距8.4 m，隧道埋深12 m，鐵路箱涵尺寸17 m×10 m×6 m。盾構(gòu)隧道下穿結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐秩鐖D1所示，盾構(gòu)隧道與鐵路箱涵位置關(guān)系如圖2所示。

2.2 模擬結(jié)果分析

由圖3可知，盾構(gòu)隧道穿越后引起的土體位移隨距盾構(gòu)隧道中心線距離增大而減小。其中，盾構(gòu)隧道中心線上方土層的沉降量最大，約為3.24 mm；盾構(gòu)隧道中心線下方土層產(chǎn)生的隆起量最大，約為4.55 mm。由數(shù)值模擬結(jié)果可知，盾構(gòu)隧道下穿施工對(duì)鐵路箱涵的安全運(yùn)營基本無影響。

圖1 盾構(gòu)隧道下穿鐵路箱涵三維模擬圖Fig.1 Three-dimensional simulation diagram of shield tunnel under railway box culvert

圖2 盾構(gòu)隧道與鐵路箱涵的位置關(guān)系Fig.2 Diagram of the position relation of shield tunnel and railway box culvert

圖3 鐵路箱涵及土層三維模型整體豎向位移云圖Fig.3 Overall vertical displacement cloud map of railway box culvert and soil layer three-dimensional model

由圖4可知，盾構(gòu)隧道斜穿施工引起的鐵路箱涵豎向位移以沉降為主，并產(chǎn)生小幅度傾斜，在鐵路箱涵左側(cè)產(chǎn)生的最大沉降量約1.35 mm，箱涵右側(cè)產(chǎn)生的最大沉降量約為0.12 mm，鐵路箱涵兩端的最大差異沉降量約為1.23 mm。由于盾構(gòu)隧道與箱涵之間存在一定的交叉角度，并且盾構(gòu)隧道斜穿箱涵一角，箱涵自身剛度較大且隧道開挖引起土層損失，從而導(dǎo)致箱涵產(chǎn)生不均勻沉降。但其沉降量相對(duì)較小，盾構(gòu)隧道施工基本不影響鐵路箱涵的安全運(yùn)營，這與地表沉降的變化規(guī)律基本一致。盾構(gòu)隧道開挖引起土體體積損失，導(dǎo)致隧道周邊土體有效應(yīng)力增加，致使土體結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生位移，因而產(chǎn)生地表沉降槽，從而引起鐵路箱涵的不均勻沉降，因此盾構(gòu)隧道施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制土體體積損失率，從而降低盾構(gòu)隧道開挖引起的鐵路箱涵不均沉降，確保鐵路的安全運(yùn)營。

圖4 鐵路箱涵豎向位移云圖Fig.4 Vertical displacement cloud map of railway box culvert

由圖5可知，盾構(gòu)隧道下穿鐵路箱涵引起箱涵產(chǎn)生水平位移，但箱涵頂部與底部產(chǎn)生的水平位移差異較大，頂部產(chǎn)生的最大水平位移量絕對(duì)值為底部最大位移量的165%。從數(shù)據(jù)變化量分析，盾構(gòu)隧道引起的箱涵水平位移變化量較小。此外，盾構(gòu)隧道推進(jìn)過程中對(duì)前方土體的擠壓作用、盾構(gòu)隧道開挖土層損失引起的土體沉降和箱涵剛度較大，是箱涵發(fā)生傾斜的主要原因。其中，盾構(gòu)隧道施工引起的鐵路箱涵底部是沿盾構(gòu)推進(jìn)方向水平位移約0.33 mm，箱涵上部是逆盾構(gòu)推進(jìn)方向的水平位移約0.20 mm，產(chǎn)生的水平位移差約0.53 mm，位移量相對(duì)較小，進(jìn)一步說明盾構(gòu)隧道施工基本對(duì)鐵路箱涵的安全運(yùn)營無影響。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

3.1 地表

3.1.1 地表沉降變化

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的地表沉降監(jiān)測(cè)斷面與盾構(gòu)隧道線路垂直，斷面間距12 m，布置3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，共48個(gè)測(cè)點(diǎn)，地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)與鐵路的位置關(guān)系如圖6所示。

圖6 地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)與鐵路的位置關(guān)系示意圖

圖7以盾構(gòu)隧道左線中心線為橫軸0點(diǎn)，-25 m位置為盾構(gòu)隧道右線中心線。由圖7可知，盾構(gòu)隧道左線和右線下穿西北環(huán)線鐵路引起的地表橫向沉降，隨距隧道中心軸線距離增大而減小。其中，盾構(gòu)隧道左線中心線上方地表沉降量最大，約為11.26 mm。盾構(gòu)隧道左線施工引起的最大地表沉降量比右線大32%左右。依據(jù)規(guī)范，地表沉降值為20 mm，在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，說明盾構(gòu)隧道施工對(duì)地表沉降的影響在可控范圍內(nèi)，可推斷盾構(gòu)隧道施工引起的土層損失較小。與數(shù)值模擬相比，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的地表沉降最大值為其4倍左右。這是因?yàn)閿?shù)值模擬分析僅考慮了盾構(gòu)隧道開挖引起的土體體積損失和箱涵剛度的影響，沒有考慮火車動(dòng)荷載的作用。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄當(dāng)火車經(jīng)過時(shí)對(duì)軌道沉降的影響，重貨車經(jīng)過時(shí)，鐵路兩股軌道的瞬時(shí)平均沉降量約2 mm，客車經(jīng)過時(shí)，鐵路兩股軌道的瞬時(shí)平均沉降量約1.5 mm(火車經(jīng)過后軌面恢復(fù)至經(jīng)過前的高程)，因而火車循環(huán)荷載對(duì)鐵路軌道的作用將加劇箱涵下部土層的沉降。因此數(shù)值模擬參數(shù)的選取應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，從而更好地預(yù)測(cè)盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降量。

圖7 地表沉降曲線Fig.7 Surface settlement curves

3.1.2 土層體積損失

由圖8可知，盾構(gòu)隧道施工引起的地表橫向沉降基本關(guān)于以隧道中心線呈軸對(duì)稱，盾構(gòu)隧道左線和右線施工產(chǎn)生的地表沉降影響范圍約為7D(D為盾構(gòu)隧道直徑)。采用Origin對(duì)盾構(gòu)隧道左線和右線施工引起的地表橫向沉降曲線進(jìn)行高斯曲線擬合，其擬合度均在0.98以上，因而擬合度較好，驗(yàn)證了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。為求解盾構(gòu)隧道施工引起的土層體積損失量，基于Origin內(nèi)嵌積分程序?qū)Χ軜?gòu)隧道施工產(chǎn)生的地表沉降槽面積進(jìn)行積分，從而得到單位長度的盾構(gòu)隧道左線和右線產(chǎn)生的地表沉降槽面積，分別約為0.192 m3(左線)和0.169 m3(右線)，如圖9所示。假設(shè)單位長度盾構(gòu)隧道施工引起土層體積損失量與形成地表沉降槽體積相等，則盾構(gòu)隧道左線和右線開挖引起的土層體積損失率分別為0.64%(左線)和0.56%(右線)，土層體積損失率相對(duì)較小，可推測(cè)對(duì)鐵路影響較小。

圖8 盾構(gòu)隧道引起的地表橫向沉降變化Fig.8 Changes of surface transverse settlement caused by shield tunnel

圖9 盾構(gòu)隧道施工引起的地表橫向沉降槽積分Fig.9 Integral of surface transverse settlement groove caused by shield tunnel construction

3.2 鐵路軌道

鐵路軌道和箱涵沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置見圖10。

3.2.1 軌道沉降

圖11以盾構(gòu)隧道左線中心線為橫軸0點(diǎn)，-27 m位置為盾構(gòu)隧道右線中心線。由圖11可知，盾構(gòu)隧道穿越鐵路引起的鐵路軌道沉降變化趨勢(shì)與地表沉降基本一致，即鐵路軌道沉降隨距隧道中心線距離增大而減小，但盾構(gòu)隧道左線引起的鐵路最大沉降量比右線隧道大10%左右。與數(shù)值模擬結(jié)果相比，盾構(gòu)施工引起的鐵路軌道最大沉降量約為6.7 mm(沉降量達(dá)到4 mm時(shí)，鐵路管理部門對(duì)線路進(jìn)行了整修，此變化量為累計(jì)量)，約為數(shù)值模擬結(jié)果的3倍。同時(shí)，受軌道剛度影響，2條盾構(gòu)隧道之間鐵路軌道沉降具有明顯的疊加增大效應(yīng)。

3.2.2 軌道沉降槽體積

由圖12可知，鐵路軌道沉降曲線可用高斯曲線擬合，擬合度均在0.99以上，擬合度較好。同時(shí)，盾構(gòu)隧道施工引起的鐵路軌道沉降影響范圍約為(7～8)D(D為盾構(gòu)隧道直徑)。為進(jìn)一步明確鐵路軌道沉降槽體積與土層體積損失之間的相互關(guān)系，運(yùn)用Origin對(duì)鐵路軌道沉降槽面積進(jìn)行積分求解，得到單位長度盾構(gòu)隧道產(chǎn)生的鐵路軌道沉降槽體積,右線和左線分別為0.147 m3和0.204 m3，見圖13。假設(shè)盾構(gòu)隧道施工引起的土層體積損失與形成的鐵路軌道沉降槽體積相等，則單位長度盾構(gòu)隧道開挖引起鐵路軌道下方土層體積損失率分別為0.68%(左線)和0.49%(右線)，體積損失率相對(duì)較小。而地表沉降的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，盾構(gòu)隧道左線和右線開挖引起土層體積損失率分別為0.64%(左線)和0.56%(右線)，顯然盾構(gòu)隧道左線施工引起的鐵路軌道沉降槽體積大于地表沉降的體積，因而不能以單一地表沉降量作為評(píng)判軌道沉降在允許控制范圍內(nèi)的依據(jù)，這與常規(guī)認(rèn)識(shí)差異較大。

圖10 鐵路軌道和箱涵沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.10 Schematic of monitoring points of railway track and box culvert settlement

圖11 鐵路軌道沉降變化曲線Fig.11 Changes curve of railway track settlement

3.3 鐵路箱涵

由圖14可知，盾構(gòu)隧道左線下穿鐵路箱涵引起的最大不均勻沉降為1.45 mm，約比數(shù)值模擬結(jié)果大30%，而箱涵左側(cè)和右側(cè)最大沉降量，數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值相比具有較大差異，其中，箱涵左側(cè)最大沉降量的數(shù)值模擬結(jié)果約為1.35 mm，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值為4.54 mm；箱涵右側(cè)最大沉降量的數(shù)值模擬結(jié)果約為0.12 mm，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值為2.89 mm。前者現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值僅為數(shù)值模擬的3.4倍，而后者現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值卻是數(shù)值模擬結(jié)果的24倍。究其原因，數(shù)值模擬過程中對(duì)土體和箱涵進(jìn)行了適當(dāng)簡(jiǎn)化，且沒有考慮火車動(dòng)荷載作用，因而模擬結(jié)果偏小。此外，數(shù)值模擬箱涵右側(cè)沉降量較小和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)會(huì)不可避免地產(chǎn)生的誤差，且因誤差積累效應(yīng)，從而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值遠(yuǎn)大于數(shù)值模擬結(jié)果。但數(shù)值模擬和地表沉降的變化趨勢(shì)一致，而且鐵路箱涵的變形量在規(guī)范允許位移6 mm范圍內(nèi)，說明盾構(gòu)隧道施工對(duì)鐵路箱涵的影響較小，基本不影響箱涵的安全運(yùn)營和鐵路的行車安全。

圖13 盾構(gòu)隧道施工引起的鐵路軌道沉降槽積分Fig.13 Integration of railway track settlement groove caused by shield tunnel construction

圖14 盾構(gòu)隧道施工引起的箱涵沉降量Fig.14 Settlement of box culvert caused by shield tunnel construction

4 結(jié) 論

(1)盾構(gòu)隧道施工引起的地表和軌道沉降均隨距箱涵與隧道中心線距離增加而減小，軌道對(duì)地表沉降具有緩沖和擴(kuò)散作用，軌道沉降槽寬度約為地表橫向沉降槽寬度的1.15倍。其中，引起地表橫向沉降范圍約為7D，軌道沉降范圍約為8D。此外，箱涵對(duì)軌道和地表沉降均具有加劇作用，下穿箱涵部分引起的軌道和地表最大沉降約為3.5D(D為盾構(gòu)隧道直徑)凈距下穿1.1倍和1.3倍。

(2)受數(shù)值模擬假設(shè)條件和火車動(dòng)荷載作用影響，數(shù)值模擬結(jié)果小于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值。但其對(duì)箱涵、軌道和地表沉降變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)比較準(zhǔn)確，驗(yàn)證了定性分析的準(zhǔn)確性，認(rèn)為應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)數(shù)值模擬參數(shù)選取進(jìn)行調(diào)整，特別不能忽視火車動(dòng)荷載的影響。

(3)箱涵具有加劇軌道沉降槽體積的作用。盾構(gòu)隧道下穿箱涵施工引起軌道沉降槽體積約為土體的1.06倍，而3.5D凈距下穿僅為0.88左右。同時(shí)，盾構(gòu)隧道下穿箱涵引起箱涵產(chǎn)生不均勻沉降，且沉降量相對(duì)較大，因而應(yīng)加強(qiáng)和拓寬盾構(gòu)隧道下穿箱涵部分軌道沉降監(jiān)測(cè)，以免盾構(gòu)隧道下穿鐵路箱涵施工威脅鐵路箱涵安全運(yùn)營。此外，下穿箱涵施工過程中還應(yīng)及時(shí)對(duì)軌道進(jìn)行整修以利于保證鐵路運(yùn)營安全。