吳賢國， 楊 賽， 田金科， 陳 偉， 胡韞頻， 陳 彬

(1.華中科技大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院，湖北 武漢 430040)

隨著人們對交通設(shè)施建設(shè)需求的日益增加，開發(fā)利用地下空間是開拓城市空間的重要方式。很多時候新建隧道必須緊鄰既有已建隧道進(jìn)行施工，盾構(gòu)機(jī)穿越既有隧道是較常見的隧道近接施工類型。而盾構(gòu)下穿既有隧道工程這一類近接工程具有施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)，是目前隧道近接施工領(lǐng)域廣泛面臨且亟需解決的問題。研究盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中各種施工參數(shù)對既有隧道的影響，對指導(dǎo)施工、控制地層及既有隧道變形具有重要工程價值。

隧道近接施工是城市隧道建設(shè)中面臨的重要難題，這類問題在研究方法上具有一定的共性，已有學(xué)者對隧道近接施工進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。汪洋等[1]結(jié)合相似模型試驗(yàn)與三維有限元數(shù)值模擬兩種方法分析盾構(gòu)下穿既有隧道的變形和附加應(yīng)力分布規(guī)律。Li等[2]采用FLAC3D建立三維數(shù)值模擬模型，分析了基坑分階段施工對車站及既有地鐵隧道的影響。胡軍等[3]建立三維有限元模型分析盾構(gòu)下穿對既有地鐵結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。房明等[4]采用三維有限元方法對新建隧道下穿施工過程進(jìn)行動態(tài)模擬。王衛(wèi)[5]借助于大型有限差分軟件FLAC3D，探討兩者土艙壓力及同步注漿過程中的注漿壓力對地層變形規(guī)律的影響規(guī)律。張毫毫等[6]建立三維有限元模型，重點(diǎn)分析新建隧道引起的上臥既有盾構(gòu)隧道管片與接頭受力和變形規(guī)律?？底舻萚7]采用三維有限元數(shù)值計(jì)算方法分析正交下穿施工對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響。Jin等[8]重點(diǎn)研究新建隧道以不同凈間距正交下穿與正交上穿情形下地面沉降、襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力與隧道位移收斂值的變化規(guī)律。Yin等[9]采用ABAQUS有限元分析軟件模擬盾構(gòu)下穿既有隧道施工過程。Lin等[10]采用PLAXIS軟件研究了雙隧道斜交穿越對既有隧道的影響。Zhang等[11]基于上海鐵路運(yùn)輸工程和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用三維有限元數(shù)值模擬方法分析上下斜交交叉隧道在土壓平衡盾構(gòu)作用下對既有地鐵隧道的變形。秦佳佳等[12]通過 PLAXIS 3D有限元軟件模擬盾構(gòu)掘進(jìn)過程，研究開挖面支護(hù)力和壁后注漿壓力對地表沉降和圍巖變形響應(yīng)的影響規(guī)律。目前已有學(xué)者對隧道近接施工進(jìn)行了一些數(shù)值模擬研究，但是鮮有文獻(xiàn)采用數(shù)值模擬細(xì)分析盾構(gòu)參數(shù)對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響。

本文在已有關(guān)于數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上，采用FLAC3D分析不同單因素對既有隧道響應(yīng)的影響規(guī)律，根據(jù)既有隧道洞徑、新建隧道洞徑、既有隧道與新建隧道的豎直距離(幾何近接度)、新建隧道的埋深、中間地層地質(zhì)圍巖參數(shù)、不同注漿壓力及土艙壓力進(jìn)行工況分類數(shù)值模擬計(jì)算。研究隧道近接施工對既有隧道的影響程度，從各種影響因素與判別準(zhǔn)則值的函數(shù)關(guān)系出發(fā)，結(jié)合長期以來的相關(guān)理論實(shí)踐基礎(chǔ)，基于既有結(jié)構(gòu)應(yīng)力增量準(zhǔn)則，提出更加合理的影響分區(qū)方法。根據(jù)近接度分區(qū)結(jié)果，提出一套相應(yīng)的盾構(gòu)下穿施工安全控制對策。

1 盾構(gòu)下穿既有隧道施工三維數(shù)值模擬

1.1 建立FLAC3D三維模型

為分析新建盾構(gòu)隧道對既有隧道的影響，以武漢軌道交通4號線穿越2號線為工程背景，采用有限差分軟件FLAC3D建立計(jì)算模型(圖1)。根據(jù)圣維南原理，為減小模型邊界條件的影響，邊界范圍選取3～5倍的洞徑，三維FLAC3D模型尺寸為90 m×90 m×72 m(x×y×z)。既有隧道與新建盾構(gòu)隧道軸線距離為12 m，新建隧道埋深為30 m。

圖1 FLAC3D劃分網(wǎng)格模型/m

圍巖、等代層、盾殼等均為各向同性理想彈性材料，所有土層的土體強(qiáng)度準(zhǔn)則均采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則，采用實(shí)體單元模擬，采用等代層單元模擬注漿層，共劃分142080個單元，151000個節(jié)點(diǎn)。模型邊界條件為：周邊側(cè)面進(jìn)行法向約束，底部限制垂直位移，模型上表面取為自由邊界；模型頂面為自由地面，僅受重力作用。

1.2 模擬方法及計(jì)算參數(shù)

目前，常用的三維數(shù)值模擬方法很難模擬盾構(gòu)掘進(jìn)的連續(xù)過程，對盾構(gòu)開挖工序及模擬方法進(jìn)行一定的簡化和假設(shè)很有必要，下面將具體闡述盾構(gòu)施工模擬方法及相關(guān)參數(shù)的選取，F(xiàn)lAC3D模擬盾構(gòu)開挖見圖2。

圖2 FLAC3D盾構(gòu)開挖模擬

(1)地層物理力學(xué)參數(shù)

Mohr-Coulomb是目前土體本構(gòu)模型里應(yīng)用最為廣泛、得到巖土力學(xué)界一直認(rèn)可的本構(gòu)模型，對于本文依托的工程土質(zhì)是比較適合，為了反應(yīng)地基土的非線性力學(xué)行為，同時考慮到Mohr-Coulomb本構(gòu)模型所需的參數(shù)容易獲取，故所有地層均采用Mohr-Column屈服準(zhǔn)則，地層物理力學(xué)計(jì)算參數(shù)根據(jù)地勘報(bào)告選取，土工試驗(yàn)通常獲取的是土體的壓縮模量，土體彈性模量通常取壓縮模量的2.0～5.0倍，地層物理力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 地層物理力學(xué)參數(shù)匯總

(2)盾殼與管片的模擬

由于襯砌管片由螺栓拼裝而成，縱向等效抗彎剛度需要進(jìn)行折減，采用理想線彈性本構(gòu)模型，管片單元類型采用實(shí)體單元。根據(jù)設(shè)計(jì)文件中盾構(gòu)隧道管片襯砌的設(shè)計(jì)，參考類似工程所采用的土壓力平衡盾構(gòu)機(jī)幾何尺寸，盾構(gòu)機(jī)外徑6200 mm，盾殼長度7.5 m，材料的力學(xué)參數(shù)均采用GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(2012版)規(guī)定的指標(biāo)，具體材料參數(shù)見表2。

表2 材料物理力學(xué)參數(shù)匯總

(3)盾尾空隙的模擬

盾構(gòu)超挖會引起盾尾空隙以及操作空隙，其存在形式如圖3a所示，三維數(shù)值建模時，將盾尾空隙作簡化處理，采用如圖3b所示的等待層模擬。等待層厚度的取值與盾尾間隙和土層條件有關(guān)，軟黏土折減系數(shù)取值范圍為1.6～2.0，盾尾間隙為0.07 m時，得到等代層厚度為0.112～0.14 m，本文取等代層厚度為0.13 m。

圖3 盾構(gòu)等待層模型

(4)注漿材料

同步注漿材料是由初始注入的流動狀態(tài)逐漸硬化成固態(tài)，數(shù)值模擬中采用變剛度等效法來模擬盾尾同步注漿材料的硬化過程[9]。在數(shù)值模擬過程中，近似用掘進(jìn)一環(huán)管片所耗費(fèi)的時間來等效水泥漿液硬化時間，盾構(gòu)拼裝一環(huán)管片后，便將注漿材料替換為硬化后的參數(shù)。材料物理力學(xué)參數(shù)見表2。

(5)土艙壓力

根據(jù)新建盾構(gòu)隧道上覆土層地質(zhì)條件，計(jì)算盾構(gòu)隧道中軸線處靜止土壓力為0.295 MPa，盾構(gòu)開挖過程中需有0.01～0.03 MPa預(yù)留壓力[10]。

(6)注漿壓力

盾尾注漿壓力對土體的隆沉變形影響很大，通過數(shù)值模擬評價注漿壓力具有重要價值。本文數(shù)值模擬時，在盾尾后兩環(huán)管片的位置施加沿徑向的注漿壓力，具體值的選取由以下原則確定：注漿壓力下限值為主動土壓力值，注漿壓力中間值為靜止土壓力值，注漿壓力上限值為被動土壓力值。當(dāng)注漿壓力大于被動土壓力值時，可能會導(dǎo)致管片連接螺栓破壞及土體壓裂破壞。

(7)開挖面卸載單元

土艙壓力會對開挖面前方的土體造成擾動，為了考慮這種擾動對土體強(qiáng)度的影響，將開挖面前方1.5 m的土體設(shè)置為空單元，1.5～3.0 m處的土體彈性模量折減50%，稱之為開挖面卸載單元。

(8)反轉(zhuǎn)應(yīng)力釋放法

應(yīng)力釋放法通過一個比例系數(shù)來控制節(jié)點(diǎn)荷載的釋放，應(yīng)力釋放法的基本思想就是求得開挖前開挖體對圍巖的支撐力，當(dāng)開挖體移除后，對應(yīng)節(jié)點(diǎn)支撐反力相應(yīng)消除，應(yīng)力釋放法通過施加這一支撐力來控制圍巖應(yīng)力釋放。

本文提出一種實(shí)現(xiàn)地層應(yīng)力釋放的思路，在移除土體單元后，通過求解第一步，獲得邊界節(jié)點(diǎn)處不平衡力的反力即為支撐力，并將支撐力以一定的比例施加在邊界節(jié)點(diǎn)位置處，求解至平衡，激活注漿層和襯砌管片后，繼續(xù)釋放剩余的不平衡力。

1.3 盾構(gòu)下穿既有隧道模擬思路

下穿模擬施工重在分析盾構(gòu)施工引起的既有隧道附加變形和附加內(nèi)力，因此，需要在既有隧道開挖完成后進(jìn)行位移場和速度場清零，而只保留應(yīng)力場數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)行盾構(gòu)下穿循環(huán)掘進(jìn)模擬，盾構(gòu)下穿既有隧道施工工序見圖4。

圖4 盾構(gòu)下穿既有隧道流程

(1)位移場清零

地應(yīng)力平衡首先將各地下結(jié)構(gòu)(如管片、等代層等)單元進(jìn)行鈍化處理，激活原地層單元，并施加重力場和位移邊界條件，將位移清零，保留地應(yīng)力場。然后，移除既有地鐵隧道位置的土體單元，激活管片及注漿層，求解完成后將位移場與速度場清零，只保存既有隧道的應(yīng)力或者內(nèi)力數(shù)據(jù)，以便獲取盾構(gòu)開挖過程中既有隧道的附加變形、應(yīng)力增量及附加內(nèi)力。

(2)盾構(gòu)開挖的模擬

對于盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程的動態(tài)模擬，F(xiàn)LAC3D軟件采用剛度遷移法的思路，即隨著開挖過程的進(jìn)行，通過更改單元參數(shù)屬性的方法來完成盾構(gòu)循環(huán)掘進(jìn)。每個盾構(gòu)掘進(jìn)步的模擬包括支護(hù)壓力的施加、土體開挖、盾殼遷移、注漿壓力的施加、同步注漿、管片拼裝和盾尾漿液硬化過程。

2 不同幾何尺度與地層彈性模量的參數(shù)影響規(guī)律分析

為了通過數(shù)值模擬分析單因素對既有隧道應(yīng)力增量和變形的影響規(guī)律，需要進(jìn)行大量工況的模擬，本文所有工況均以S=2D(S為新建隧道與既有隧道的間距，D為隧道直徑)，H=5D(H為隧道埋深)，注漿壓力比(注漿壓力比指注漿壓力與隧道軸線處靜止土壓力的比值)ZJ=1.0，土艙壓力比(土艙壓比表示土艙壓力與隧道軸線處靜止土壓力的比值)TC=1.0，中間地層彈性模量24.5 MPa為基準(zhǔn)。

表3根據(jù)兩隧道間距、隧道埋深、隧道當(dāng)量洞徑、中間地層的彈性模量來劃分工況，根據(jù)這些單因素作用下的既有隧道影響程度值，可以確定這幾個影響因素的影響系數(shù)。

表3 不同幾何尺度和圍巖彈性模量工況劃分

2.1 不同隧道間距數(shù)值模擬分析

(1)不同間距條件下既有隧道沉降數(shù)值仿真

為了研究不同隧道對既有隧道應(yīng)力增量及位移的影響，僅改變隧道軸線間豎直間距這一因素設(shè)置工況參數(shù)，將間距設(shè)置為1.5D，2.0D，2.5D，3.0D，3.5D進(jìn)行FLAC 3D數(shù)值計(jì)算。

圖5為部分不同間距條件下既有隧道沉降云圖示例。從隧道管片整體變形云圖可以看出，在一定范圍內(nèi)隨著兩隧道間距的增大，既有隧道拱底沉降云的規(guī)律基本一致，新建隧道盾構(gòu)施工引起的既有隧道的最大沉降越小和最大應(yīng)力增量越小。為了更加直觀反映新建隧道對既有隧道位移和增量的影響，將既有隧道拱底的數(shù)據(jù)提取出來，繪制了圖6，7。

圖5 不同間距條件下既有隧道沉降云圖

(2)不同間距條件既有隧道拱底特征點(diǎn)水平位移

圖6描述了不同間距條件既有隧道拱底特征點(diǎn)的水平位移，隨著間距從1.5D增大到3.5D，水平位移從2.78 mm降低到1.25 mm，但都未超過水平位移的控制值5 mm；當(dāng)間距為1.5D，2.0D，2.5D時，最大位移峰值出現(xiàn)在(40,60)m區(qū)間，這是由于盾構(gòu)穿越下穿點(diǎn)之后，卸載效應(yīng)導(dǎo)致既有隧道水平位移有所恢復(fù)。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)穿出下穿影響區(qū)后，水平位移值都趨于穩(wěn)定。

圖6 不同間距拱底特征點(diǎn)水平位移時程 圖7 不同間距拱底特征點(diǎn)沉降時程

圖7描述了不同間距既有隧道拱底特征點(diǎn)沉降的時程，隨著間距從1.5D增大到3.5D，拱底特征點(diǎn)位移時程曲線規(guī)律相似，沉降值減小幅度逐步變小，最大沉降值在開挖距離達(dá)到60 m之后達(dá)到穩(wěn)定。在進(jìn)入下穿影響區(qū)前(0，30)m時，沉降值區(qū)別不大，在開挖距離位于(40，60)m時，沉降值急劇增大。

(3)不同間距拱底特征點(diǎn)應(yīng)力增量

圖9 不同間距拱底特征點(diǎn)橫向應(yīng)力增量

不同間距拱底特征點(diǎn)縱、橫向應(yīng)力增量如圖8，9。圖中，Sxx表示垂直于盾構(gòu)方向的豎直方向，Syy表示垂直于盾構(gòu)方向的水平方向。從圖8，9可以看出，當(dāng)交叉隧道間距從1.5D增加到3.5D，拱底特征點(diǎn)縱向應(yīng)力增量最大值從1.133 MPa降低到0.619 MPa，減小了45%；拱底特征點(diǎn)橫向應(yīng)力增量最大值從0.368 MPa降低到0.0928 MPa，減小了74%；拱底特征點(diǎn)沉降最大值減小了37%，拱底特征點(diǎn)水平位移最大值從2.07 mm降低到1.12 mm，減少了45%?？偟膩碚f，隨著兩隧道間距的增大，盾構(gòu)開挖對既有隧道的影響顯著減小。

圖8 不同間距拱底特征點(diǎn)縱向應(yīng)力增量

2.2 不同新建隧道埋深數(shù)值模擬分析

在盾構(gòu)下穿既有隧道工程上，新建隧道的埋深是比較敏感的一個因素，令兩隧道豎直間距S=2D，ZJ=1，TC=1，分別取埋深H=4.0D，5.0D，6.0D三個工況進(jìn)行對比。

為了更加直觀地反映新建隧道對既有隧道的位移和應(yīng)力的影響，將既有隧道拱底的數(shù)據(jù)提取出來，繪制成圖10，11。

圖10 不同埋深拱底特征點(diǎn)水平位移 圖11 既有隧道拱底特征點(diǎn)沉降

圖10描述了不同間距條件既有隧道拱底特征點(diǎn)的水平位移，隨著埋深從4.0D增大到6.0D，水平位移從2.0 mm降低到3.0 mm，但都未超過水平位移的控制值5 mm；當(dāng)埋深為4.0D，5.0D，6.0D時，最大位移峰值出現(xiàn)在(40,60)m區(qū)間，這是由于盾構(gòu)穿越下穿點(diǎn)之后，卸載效應(yīng)導(dǎo)致既有隧道水平位移有所恢復(fù)。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)穿出下穿影響區(qū)后，水平位移值都趨于穩(wěn)定。

圖11描述了不同埋深既有隧道拱底特征點(diǎn)沉降的時程，隨著埋深從4.0D增大到6.0D，拱底特征點(diǎn)位移時程曲線規(guī)律相似，拱底特征點(diǎn)沉降值從3.8 mm增加到12.8 mm。

圖12描述了不同埋深既有隧道縱向拉應(yīng)力增量。從圖12中可以看出，當(dāng)開挖距離位于(0,30)m時，既有隧道拱底特征點(diǎn)Sxx應(yīng)力增量區(qū)別不大，在進(jìn)入下穿影響區(qū)后，Sxx應(yīng)力增量開始大幅增長，脫離影響區(qū)后，Sxx應(yīng)力增量趨于穩(wěn)定，拱底特征點(diǎn)Sxx應(yīng)力增量值從0.68 MPa增加到1.25 MPa。

圖12 不同埋深既有隧道縱向拉應(yīng)力增量

圖13描述了不同埋深既有隧道拱底橫向拉應(yīng)力增量。從圖13中可以看出，當(dāng)開挖距離位于(0,30)時，既有隧道拱底特征點(diǎn)應(yīng)力Syy應(yīng)力增量區(qū)別不大，在進(jìn)入下穿影響區(qū)后，Syy應(yīng)力增量開始大幅增長，脫離影響區(qū)后，Syy應(yīng)力增量趨于穩(wěn)定，拱底特征點(diǎn)Syy應(yīng)力增量值從0.18 MPa增加到0.44 MPa。

圖13 不同埋深既有隧道拱底橫向拉應(yīng)力增量

2.3 不同既有隧道洞徑數(shù)值模擬分析

在盾構(gòu)下穿既有隧道工程上，既有隧道洞徑是比較敏感的一個因素，令兩隧道豎直間距為2D，ZJ=1，TC=1，分別取既有隧道洞徑1.0D，1.5D二個工況進(jìn)行對比。

圖14，15分別描述了不同既有隧道洞徑下，既有隧道拱底特征點(diǎn)水平位移和沉降。從圖14可以發(fā)現(xiàn)，既有隧道洞徑分別為1.0D和1.5D時，拱底特征點(diǎn)最大水平位移分別為2.0，2.35 mm，差值較小，時程曲線變化規(guī)律基本一致。從圖15可以發(fā)現(xiàn)，既有隧道洞徑分別為1.0D和1.5D時，拱底特征點(diǎn)最大沉降分別為9.8，4.8 mm，減小程度大于水平位移，時程曲線變化規(guī)律基本一致。

圖14 不同既有隧道拱底特征點(diǎn)水平位移 圖15 不同既有隧道拱底特征點(diǎn)沉降

圖16，17為既有隧道縱向應(yīng)力增量時程曲線與應(yīng)力增量槽曲線。當(dāng)既有隧道洞徑分別為1.0D和1.5D時，拱底特征點(diǎn)縱向應(yīng)力最大值分別為0.65，1.2 MPa，拱底特征點(diǎn)橫向應(yīng)力最大值分別為0.29，0.415 MPa。綜上所述，單一提高既有隧道洞徑能減小新建隧道施工對既有隧道變形和應(yīng)力增量的影響。

圖16 不同既有隧道縱向應(yīng)力增量

圖17 不同既有隧道橫向應(yīng)力增量

2.4 不同新建隧道洞徑數(shù)值模擬分析

在盾構(gòu)下穿既有隧道工程上，新建隧道洞徑對既有隧道的影響比較顯著，令兩隧道豎直間距為2D，ZJ=1，TC=1，分別取新建隧道洞徑1.0D，1.5D二個工況進(jìn)行對比。

分別計(jì)算得到既有隧道洞徑為1.5D時的既有隧道襯砌結(jié)構(gòu)位移及應(yīng)力云圖。將既有隧道拱底的數(shù)據(jù)提取出來，繪制成圖18～20。

圖18 不同洞徑新建隧道條件下既有隧道拱底特征點(diǎn)沉降

圖19 不同新建隧道洞徑既有隧道Sxx增量

圖20 不同新建隧道洞徑既有隧道Syy增量

從圖18～20可以發(fā)現(xiàn)，新建隧道洞徑分別為1.0D和1.5D時，拱底特征點(diǎn)最大沉降分別為9.8，20.2 mm，增大了兩倍，表明新建隧道洞徑對既有隧道影響非常顯著；Sxx最大縱向應(yīng)力增量增大了兩倍左右；拱底特征點(diǎn)Syy最大橫向應(yīng)力增量分別為0.3，0.36 MPa，增加幅度遠(yuǎn)不如沉降和縱向應(yīng)力增量。綜上所述，新建隧道的洞徑會增大對既有隧道的影響，位移和縱向應(yīng)力增量增加幅度遠(yuǎn)大于橫向應(yīng)力增量。

2.5 不同地層彈性模量數(shù)值模擬分析

圍巖條件為一個綜合影響因素，當(dāng)圍巖本構(gòu)模型選取Mohr-Coulomb模型時，影響因素包括黏聚力c、內(nèi)摩擦角φ，彈性模量E及有效內(nèi)摩擦角φ′。為了簡化計(jì)算，僅僅單一改變中間地層的彈性模量來分析盾構(gòu)下穿引起的既有隧道變形及應(yīng)力增量(圖21～23)。在基準(zhǔn)工況條件下，分別設(shè)置彈性模量為24.5，50，100，200 MPa 進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。

圖21描述了不同中間地層彈性模量既有隧道拱底沉降。從圖21可以發(fā)現(xiàn)，既有隧道拱底特征點(diǎn)的沉降隨著中間地層彈性模量的增大逐漸減小，沉降槽曲線大體呈正態(tài)分布；當(dāng)彈性模量越小時，沉降槽越深越窄，正態(tài)曲線越陡。而且，圖21a表明中間地層彈性模量的提高，會使中間地層應(yīng)力集中現(xiàn)象更加明顯，在開挖初期會使既有隧道拱底產(chǎn)生隆起。

圖21 不同中間地層彈性模量既有隧道拱底沉降

圖22，23分別描述了不同地層彈性模量下既有隧道拱底特征點(diǎn)的縱向和橫向應(yīng)力增量。從圖22，23可以看出，當(dāng)中間地層的彈性模量分別為24.5，50，100，200 MPa時，既有隧道拱底特征點(diǎn)縱向應(yīng)力增量分別為1.010，0.913，0.823，0.562 MPa，呈線性減小的趨勢；既有隧道拱底特征點(diǎn)橫向應(yīng)力增量分別為0.29，0.43，0.48，0.53 MPa。這表明增加中間地層的彈性模量會使既有隧道橫向效應(yīng)更加明顯，產(chǎn)生更大的橫向應(yīng)力增量，這是由于中間地層的剛度變大使土艙壓力應(yīng)力集中。綜上所述，在一定范圍內(nèi)，彈性模量的增大會降低既有隧道結(jié)構(gòu)的位移和縱向應(yīng)力增量，即減小縱向效應(yīng)，但會使既有隧道產(chǎn)生更大的橫向應(yīng)力增量。

圖22 不同地層彈性模量縱向應(yīng)力增量

圖23 不同地層彈性模量橫向應(yīng)力增量

3 不同盾構(gòu)施工參數(shù)分析

本文的工程案例采用土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，對既有隧道有影響的盾構(gòu)參數(shù)包括土艙壓力、頂推力、盾尾間隙、注漿壓力、超挖間隙及側(cè)壁摩擦力等，土艙壓力和注漿壓力這兩個重要的施工參數(shù)比較易于模擬，其他對地層有擾動的盾構(gòu)參數(shù)在數(shù)值模擬中不易實(shí)現(xiàn)，本文通過改變應(yīng)力釋放率來綜合衡量盾構(gòu)掘進(jìn)過程中各種因素對既有隧道的影響程度。以基準(zhǔn)工況為準(zhǔn)，僅分別單一改變應(yīng)力釋放率、土艙壓力及注漿壓力來劃分工況，并分析盾構(gòu)施工參數(shù)引起的既有隧道結(jié)構(gòu)的變形及應(yīng)力增量。

工況設(shè)置突出變化參數(shù)并標(biāo)注了所有參數(shù)設(shè)置，如BZJ_0.4(0.4,1.0,20)表示半部注漿參數(shù)0.4，括號內(nèi)依次表示注漿壓力比0.4，土艙壓力比1.0，應(yīng)力釋放率20%，按照對策的劃分依據(jù)分為：

(1)不同應(yīng)力釋放率

不同應(yīng)力釋放率(%)的不同盾構(gòu)施工參數(shù)取值，基于表3其對應(yīng)工況施工參數(shù)取值為：Re_0(1.0,1.0,0),Re_10(1.0,1.0,10),Re_20(1.0,1.0,20),Re_30(1.0,1.0,30),Re_40(1.0,1.0,40)。

(2)全斷面注漿壓力

不同全斷面注漿壓力的不同盾構(gòu)施工參數(shù)取值，同理對應(yīng)工況施工參數(shù)取值為ZJ_0.4(0.4,1.0,20),ZJ_1.0(1.0,1.0,20),ZJ_1.4(1.4,1.0,20)。

(3)僅上半部注漿壓力

不同上半部注漿壓力的不同盾構(gòu)施工參數(shù)取值，同理對應(yīng)工況施工參數(shù)取值為BZJ_0.4(0.4,1.0,20),BZJ_1.0(1.0,1.0,20),BZJ_1.4(1.4,1.0,20)。

(4)土艙壓力

不同土艙壓力的不同盾構(gòu)施工參數(shù)取值，同理對應(yīng)施工參數(shù)取值工況為Tc_0.6(1.0,0.6,20),Tc_0.8(1.0,0.8,20),Tc_1.0(1.0,1.0,20),Tc_1.2(1.0,1.2,20),Tc_1.4(1.0,1.4,20),Tc_1.6(1.0,1.6,20)。

3.1 不同應(yīng)力釋放率數(shù)值模擬分析

FLAC3D數(shù)值模擬通過step1命令求出移除盾尾盾殼后的節(jié)點(diǎn)不平衡力，并將此不平衡力的一定比例反轉(zhuǎn)加在節(jié)點(diǎn)上，在盾尾管片拼裝完成后再釋放剩余的節(jié)點(diǎn)不平衡力，以此模擬地層應(yīng)力的釋放。應(yīng)力釋放率是對支護(hù)效果的整體評價，包括注漿填充率、注漿是否及時與超挖程度等因素的綜合反映。由于盾構(gòu)開挖對地層的擾動較礦山法等施工方法小，以基準(zhǔn)工況為準(zhǔn)，將應(yīng)力釋放率分別設(shè)置為40%，30%，20%，10%，0五個工況進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，結(jié)果如圖24～26所示。

從圖24可以看出，應(yīng)力釋放率分別為0，10%，20%，30%，40%時，既有隧道拱底特征點(diǎn)沉降值分別為4.8，7.2，8.2，9.6，11.1 mm，應(yīng)力釋放率0時的沉降值相對于10%時的沉降值增加了50%，應(yīng)力釋放率30%沉降值相對于40%時的沉降值增加了15.6%，增加幅度顯著減小。

圖24 不同應(yīng)力釋放率拱底特征點(diǎn)沉降

從圖25a可以看出，應(yīng)力釋放率分別為0，10%，20%，30%，40%時，既有隧道拱底特征點(diǎn)縱向應(yīng)力增量最大值分別為0.56，0.73，0.83，0.99，1.16 MPa，增加幅度逐漸減小。圖25b中的縱向應(yīng)力增量槽隨應(yīng)力釋放率的增大峰值越大，應(yīng)力槽變窄。

圖25 不同應(yīng)力釋放率下既有隧道Sxx應(yīng)力增量

從圖26a可以看出，應(yīng)力釋放率分別為0，10%，20%，30%，40%時，既有隧道拱底特征點(diǎn)橫向應(yīng)力增量最大值分別為0.18，0.22，0.24，0.27，0.33 MPa。圖26b中的橫向應(yīng)力增量槽隨應(yīng)力釋放率的增大峰值越大，應(yīng)力槽越窄。由此可見，為了降低既有隧道的變形，減小開挖土層的應(yīng)力釋放，提高注漿效果至關(guān)重要。因此，在盾構(gòu)開挖過程中應(yīng)保證盾尾注漿的及時性、提高注漿材料的填充率。

圖26 不同應(yīng)力釋放率既有隧道Syy應(yīng)力增量

3.2 不同土艙壓力數(shù)值模擬分析

土壓盾構(gòu)平衡要維持穩(wěn)定主要依靠土艙中有充分土體時所產(chǎn)生的壓力。一般來說，當(dāng)土艙壓力與開挖面水、土壓力達(dá)到三者平衡狀態(tài)，周邊土體所受擾動最小。因此合理的土艙壓力能有效控制周邊土體的位移情況。由工程資料計(jì)算可得新建隧道所處位置的靜止土壓力為0.295 MPa，在此取5 組不同的土艙壓力比0.6，0.8，1.0，1.2，1.4進(jìn)行有限元模擬計(jì)算分析既有隧道結(jié)構(gòu)在盾構(gòu)下穿工程施工過程中發(fā)生的變形及應(yīng)力增量(圖27～30)，可以得出以下結(jié)論。

從圖27，28中可以看出，隨著土艙壓力的增大，拱底特征點(diǎn)水平位移最大值逐漸增大，當(dāng)土艙壓力比為1.4，1.6時，水平位移最大值分別為6.0，8.2 mm，超過了無、弱影響區(qū)界限值5 mm，對既有隧道橫向產(chǎn)生弱影響。

圖27 不同土艙壓力比拱底特征點(diǎn)水平位移 圖28 不同土艙壓力比拱底特征點(diǎn)沉降

從圖29中可以看出，土艙壓力比為0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6時，既有隧道拱底特征點(diǎn)最大累計(jì)縱向應(yīng)力增量分別為1.38，1.18，1.02，0.85，0.83 MPa；由29b可以看出，隨著土艙壓力比的增大，Sxx應(yīng)力槽曲線越陡。

圖29 不同土艙壓力比既有隧道拱底縱向應(yīng)力增量

從圖30中可以看出，當(dāng)土艙壓力比為0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6時，既有隧道拱底特征點(diǎn)最大累計(jì)橫向應(yīng)力增量分別為0.33，0.29，0.28，0.26，0.25 MPa。可見，增大土艙壓力對既有隧道的橫向應(yīng)力減小作用不大。綜上所述，在盾構(gòu)機(jī)通過下穿點(diǎn)附近時，對既有隧道的變形及應(yīng)力影響最為顯著，應(yīng)嚴(yán)格控制土艙壓力在合理范圍之內(nèi)，不宜過大或過小。

圖30 不同土艙壓力比下既有隧道拱底橫向應(yīng)力增量

3.3 不同注漿壓力數(shù)值模擬分析

大量工程實(shí)踐和盾構(gòu)施工監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，盾構(gòu)施工過程中采用同步注漿來減小盾尾間隙所引起的地層位移及地應(yīng)力釋放，從而達(dá)到控制既有隧道變形的目的。本文的數(shù)值模擬采用盾尾兩環(huán)管片處施加徑向壓力模擬同步注漿壓力，圖31所示分別為全斷面注漿和上部注漿的示意圖。采取全斷面注漿時，假定注漿壓力沿隧道軸心徑向均勻分布；僅上半部注漿時，作用范圍僅局限于隧道水平軸線上方。

圖31 盾尾注漿分布

圖32為盾尾采取全斷面注漿的情形下，不同注漿壓力比下既有隧道拱底特征點(diǎn)的沉降時程曲線?？梢园l(fā)現(xiàn)，全斷面注漿時，由于注漿壓力環(huán)向均勻作用，周圍土層受到均勻擠壓，注漿壓力的提高對既有隧道的影響非常小。

圖32 不同注漿壓力下拱底特征點(diǎn)沉降(全斷面注漿) 圖33 不同注漿壓力下拱底特征點(diǎn)沉降(僅上半部注漿)

圖33～35為盾尾采取上半部注漿的情形下不同注漿壓力條件下拱底特征點(diǎn)沉降及橫向、縱向拉應(yīng)力增量隨開挖距離的變化規(guī)律?？梢园l(fā)現(xiàn)，在盾構(gòu)機(jī)通過下穿點(diǎn)前，增大注漿壓力對既有隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)力增量基本無影響，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)通過下穿點(diǎn)后，增大注漿壓力使既有隧道拱底特征點(diǎn)縱向及橫向增量開始增加，在開挖距離位于(50,90)m區(qū)間時，將上半部注漿壓力從0.4提高到1.4，會引起0.8 MPa的Sxx增量和0.045 MPa的Syy增量。但當(dāng)盾構(gòu)下穿開挖結(jié)束后，這種差異會變得非常小。

圖34 不同注漿壓力下拱底特征點(diǎn)縱向應(yīng)力增量(僅上半部注漿) 圖35 不同注漿壓力下拱底特征點(diǎn)橫向應(yīng)力增量(僅上半部注漿)

4 各工況影響程度及影響范圍

根據(jù)各工況中縱向拱底應(yīng)力增量時程及應(yīng)力增量槽曲線，確定盾構(gòu)下穿新建隧道對既有隧道有影響的施工范圍和既有隧道縱向受影響的范圍(見表4)。其中，影響范圍分為對既有隧道有影響的下穿施工區(qū)域和既有隧道縱向受影響的范圍。

表4 各工況兩種影響程度及影響范圍

隨著兩隧道間距與新建隧道埋深的增加，既有隧道受到的縱向效應(yīng)顯著減??；隨著新建隧道洞徑的增加、圍巖條件變差，既有隧道拱底應(yīng)力增量越大，受影響范圍也越大；增大土艙壓力、上半部注漿壓力和減小應(yīng)力釋放率有利于減小拱底縱向應(yīng)力增量和受影響范圍。

5 基于既有隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)力增量的近接度劃分及對策分析

5.1 近接度影響分區(qū)的相關(guān)因素及其表達(dá)式

隧道近接施工客觀上需要一個評價近接施工影響程度的定量公式，本文從各種影響因素與判別準(zhǔn)則值的函數(shù)關(guān)系出發(fā)，并結(jié)合長期以來的相關(guān)理論實(shí)踐基礎(chǔ)，提出一個更加合理的影響分區(qū)表達(dá)式[13]。

(1)近接度分區(qū)影響系數(shù)

評價盾構(gòu)下穿施工對既有隧道的影響程度及影響范圍，可以采用近接度分區(qū)方式分析。近接度分區(qū)與隧道間距、相互位置關(guān)系、施工工法、地質(zhì)條件等相關(guān)，其影響系數(shù)分別設(shè)為：1)隧道間距S的影響系數(shù)α0；2)相互位置關(guān)系θ的影響系數(shù)為α1；3)施工工法T的影響系數(shù)α2；4)地質(zhì)條件G的影響系數(shù)α3；5)新建隧道埋深H的影響系數(shù)α4；6)既有結(jié)構(gòu)物的劣化度Q的影響系數(shù)α5；7)對策M(jìn)影響系數(shù)α6；8)新建隧道洞徑α7；9)綜合系數(shù)K。

(2)影響分區(qū)的相關(guān)表達(dá)式

1)判別準(zhǔn)則值的計(jì)算

對于確定的近接工程和判別準(zhǔn)則，假定上述影響因素修正系數(shù)對近接影響判別準(zhǔn)則值具有乘的效應(yīng)，可以給出確定近接類型的近接影響判別準(zhǔn)則的表達(dá)式(1)：

Cij=Kijα0ijα1ijα2ijα3ijα4ijα5ijα6ij

(1)

式中：i為近接施工的種類，包括新舊隧道重疊、平行和交叉等施工類型；j為近接施工影響判別準(zhǔn)則類型，如地表沉降準(zhǔn)則、既有結(jié)構(gòu)變形準(zhǔn)則與應(yīng)力增量準(zhǔn)則；Cij為第i種近接施工類型的關(guān)于第j個判別準(zhǔn)則的值，表示影響程度的大?。籏ij為第i種近接施工類型的關(guān)于第j個判別準(zhǔn)則的基準(zhǔn)影響程度值，例如，當(dāng)選取基于應(yīng)力增量的判別準(zhǔn)則時，指既有隧道特征點(diǎn)處最大累計(jì)應(yīng)力增量值；αnij(n=1,2,…,6)為第i種近接施工類型下，關(guān)于第j個判別準(zhǔn)則的第n種影響因素影響修正系數(shù),通常為正有理數(shù)。

2)影響度的計(jì)算

為了量化不同判別準(zhǔn)則下的近接影響度，需要定義統(tǒng)一的表達(dá)式，將近接影響度劃分為5度，實(shí)際工程運(yùn)用中可以使Iij在0～5之間變化，這樣根據(jù)一定的判別準(zhǔn)則閾值標(biāo)準(zhǔn)，可以在近接影響度和判別準(zhǔn)則間構(gòu)建一定的函數(shù)關(guān)系：

Iij=ψ(Cij)

(2)

式中：Iij為第i種近接施工類型的關(guān)于第j個判別準(zhǔn)則的近接影響度。

沿用文獻(xiàn)[14]的關(guān)于近接影響分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即將影響分區(qū)分為強(qiáng)、弱和無影響的三級分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)近接影響分區(qū)的相關(guān)定義，應(yīng)是指對于確定的施工方法和常規(guī)措施條件下，根據(jù)一定的判別準(zhǔn)則對影響度進(jìn)行分區(qū)。這個判別準(zhǔn)則可以通過常規(guī)施工條件下的近接影響度來反映，并可以使常規(guī)施工條件下的影響度簡稱常規(guī)影響度與影響分區(qū)建立聯(lián)系，其對應(yīng)關(guān)系見表5。

表5 常規(guī)影響度的劃分與影響分區(qū)的對應(yīng)關(guān)系

根據(jù)影響分區(qū)是基于常規(guī)施工措施的概念，此時有α6ij=1，相應(yīng)的分區(qū)影響因素參數(shù)取值為：

5.2 既有隧道判別準(zhǔn)則及近接度分區(qū)閾值的確定

近接度分區(qū)閾值是近接影響度分區(qū)的閾值，可依據(jù)不同判別準(zhǔn)則的影響區(qū)劃分閾值，以便通過影響度分區(qū)公式計(jì)算影響度，一般有地層判斷準(zhǔn)則、既有結(jié)構(gòu)判別準(zhǔn)則、復(fù)合準(zhǔn)則判斷準(zhǔn)則等。在研究盾構(gòu)下穿對既有隧道的影響時，主要研究對象為既有隧道的結(jié)構(gòu)，著重分析既有隧道結(jié)構(gòu)在新建隧道開挖卸載作用下受影響的范圍和影響程度問題。該類近接工程為實(shí)現(xiàn)信息化施工，實(shí)時掌握施工狀況保證施工安全，通常會對既有隧道結(jié)構(gòu)受影響較大的關(guān)鍵部位進(jìn)行位移、應(yīng)力監(jiān)測，因此，本文研究從位移與既有隧道應(yīng)力增量制定判別準(zhǔn)則。

既有隧道應(yīng)力增量標(biāo)準(zhǔn)只與既有隧道結(jié)構(gòu)的材料有關(guān)，不受幾何尺度和圍巖條件的影響，可作為統(tǒng)一的影響度分區(qū)閾值。所以，本文將采用應(yīng)力增量準(zhǔn)則進(jìn)行影響度分區(qū)，并以間距比與埋深比為例提出影響系數(shù)的計(jì)算方法。

5.2.1 相關(guān)影響系數(shù)的確定

采用開挖過程中的既有隧道拱底最大拉應(yīng)力增量絕對值作為判別準(zhǔn)則值，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，只對既有隧道拱底最大拉應(yīng)力增量進(jìn)行研究，根據(jù)5.1節(jié)提出的關(guān)于近接影響判別準(zhǔn)則的基本表達(dá)式，可以確定以下各項(xiàng)影響系數(shù)：

(1)綜合影響系數(shù)Kij

Kij表示基準(zhǔn)工況條件下的應(yīng)力增量判別準(zhǔn)則值，以H=5D，S/D=2.0，ZJ=1.0，TC=1.0時的拉應(yīng)力增量為基準(zhǔn)值，最大拉應(yīng)力增量為1.0087 MPa，即Kij=1.0087。

(2)隧道間距修正系數(shù)α0ij

其它影響系數(shù)均設(shè)定為基準(zhǔn)值的情況下，則對應(yīng)的其他影響系數(shù)都取1.0，幾何近接度選定以S/D=2.0為基準(zhǔn)。

根據(jù)origin擬合的最大縱向拉應(yīng)力與幾何近接度統(tǒng)計(jì)關(guān)系，可得如圖36所示的回歸公式，相關(guān)系數(shù)R2=0.9934。當(dāng)S/D趨近于∞時，最大縱向拉應(yīng)力增量值趨向于穩(wěn)定值。根據(jù)此回歸公式，可得到既有隧道拱底最大拉應(yīng)力增量T與S/D的統(tǒng)計(jì)關(guān)系：

圖36 最大拉應(yīng)力增量與隧道間距(S/D)的擬合曲線

T=-0.06073+1.9276e-0.3074S/D，S/D≥0

(3)

當(dāng)D=6 m，S/D=2時，有α0ij=1，T與基準(zhǔn)工況既有隧道拱底特征點(diǎn)最大拉應(yīng)力增量的擬合值0.9816的比值，即為影響修正系數(shù)α0ij，由此可得到影響修正系數(shù)α0ij的表達(dá)式為：

α0ij=-0.06186+1.9637e-0.3074S/D

(4)

(3)埋深影響的修正系數(shù)α4ij

取其它影響系數(shù)均為基準(zhǔn)情況，且以新建隧道埋深H=4.0D為基準(zhǔn)狀況。則當(dāng)S/D=2.0，可得到相應(yīng)的沉降與埋深的回歸曲線和回歸公式(圖37)，相關(guān)系數(shù)為R2=0.9978。根據(jù)回歸公式，可得到T與H/D的關(guān)系：

圖37 最大縱向拉應(yīng)力增量與埋深(H/D)的關(guān)系

T=0.7177+0.4513ln(H/D-3.0829)

(5)

當(dāng)D=6.0 m，H/D=5時，應(yīng)有α4ij=1.0，T與基準(zhǔn)工況既有隧道拱底最大拉應(yīng)力增量擬合值1.01148的比值，即為影響修正系數(shù)，由此可得影響修正系數(shù)α4ij的表達(dá)式為：

α4ij=0.7095+0.4462ln(H/D-3.0829)

(6)

其他影響因素的修正系數(shù)均為1.0，將間距比與新建隧道埋深比的修正系數(shù)與綜合影響系數(shù)代入式(1)，即可得到最大拉應(yīng)力增量關(guān)于幾何近接度和新建隧道埋深比的表達(dá)式為：

T=Kijα0ijα4ij

=1.0087·(-0.06186+1.9637e-0.3074S/D)·

[0.7717+0.4513ln(H/D-3.0839)]

(7)

(8)

5.2.2 幾何近接度和埋深比近接影響分區(qū)的確定

根據(jù)表的閾值標(biāo)準(zhǔn)，影響度與最大拉應(yīng)力增量呈單調(diào)遞增，可構(gòu)造以對數(shù)函數(shù)描述兩者之間的關(guān)系：

(9)

式中：Iij為近接影響度。結(jié)合式(9)，即可得基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力增量的關(guān)于幾何近接度和埋深比的影響度表達(dá)式。當(dāng)影響度的值等于分區(qū)界限值時，即可得到關(guān)于幾何近接度和埋深比的分界線，對應(yīng)區(qū)域的點(diǎn)集為：

(10)

分區(qū)界限為：

(11)

由式(7)對應(yīng)影響度1和2時的S/D和H/D的兩個控制方程，分別以S/D為橫坐標(biāo)，H/D為縱坐標(biāo)作圖，則可得到分別對應(yīng)弱、無影響分區(qū)界限的兩條曲線如圖38所示。從關(guān)于埋深比和近接度影響分區(qū)中可以看到，影響度分區(qū)界限隨間距(S/D)增大而減小，隨新建隧道埋深(H/D)增大而增大；當(dāng)埋深比越大、隧道間距比越小時，新建隧道對既有隧道的影響越強(qiáng)烈。

圖38 關(guān)于S/D和H/D的影響度分區(qū)

5.2.3 盾構(gòu)下穿對既有隧道影響控制對策

從近接度影響因素的分析可知，當(dāng)隧道近接施工的類型確定后，可變參數(shù)有既有隧道劣化度、對策措施及地質(zhì)條件的影響系數(shù)，可以從既有隧道結(jié)構(gòu)、新建隧道結(jié)構(gòu)及中間地層三個方面采取對策[15]，根據(jù)常規(guī)影響度預(yù)測結(jié)果，如果威脅到既有結(jié)構(gòu)安全及周圍地層穩(wěn)定，應(yīng)制定相應(yīng)的對策措施減小影響度，不同影響度對應(yīng)的控制措施見表6。

表6 不同影響度對應(yīng)控制措施

6 結(jié) 論

(1)隨著中間地層彈性模量的增大、土艙壓力比的增加，既有隧道橫向應(yīng)力增量和拱底水平位移增大，表明地層注漿材料的彈性模量應(yīng)控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，土艙壓力比也不宜過大，否則，會引起較大的既有結(jié)構(gòu)橫向效應(yīng)。

(2)新建盾構(gòu)宜盡量選擇上覆土厚較小的地方下穿；中間地層的加固能顯著改善既有隧道附加應(yīng)力，但過度提高徑向注漿加固材料彈性模量，對加固效果提高意義不大，且會增大橫向效應(yīng)；土艙壓力對既有隧道結(jié)構(gòu)位移影響較大，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)盾尾通過交叉點(diǎn)時，土艙壓力對隧道結(jié)構(gòu)影響最為顯著，在施工中應(yīng)引起足夠重視，土艙壓力取值應(yīng)為水平靜止土壓力值的1.1～1.2倍；注漿壓力雖然對既有隧道影響不大，但對盾尾周圍土體徑向變形有重要改善作用，值得重視；應(yīng)力釋放率綜合反映盾構(gòu)施工支護(hù)效果，可見施工過程中嚴(yán)格控制盾構(gòu)姿態(tài)、提高同步注漿率等的重要性。

(3)隧道近接施工客觀上需要一個評價近接施工影響程度的定量公式，本文從各種影響因素與判別準(zhǔn)則值的函數(shù)關(guān)系出發(fā)，并結(jié)合長期以來的相關(guān)理論實(shí)踐基礎(chǔ)，基于既有結(jié)構(gòu)應(yīng)力增量準(zhǔn)則，提出影響分區(qū)表達(dá)式，對近接施工的影響因素影響系數(shù)進(jìn)行分析，得到了關(guān)于埋深比與隧道間距比的近接影響分區(qū)，分區(qū)結(jié)果表明，埋深比越大，隧道間距比越小，影響度則越大。