[发明专利]盾构隧道近距离下穿既有隧道施工方法

说明书

本发明公开了一种盾构隧道近距离下穿既有隧道施工方法，包括：施工前，根据图纸信息，利用MIDAS/GTS软件绘制地质、既有隧道和下穿隧道的模型，并赋予材质相关参数；对模型进行网格划分，生成网格组，并添加自重和约束；通过激活和钝化模型进行施工模拟；查看施工模拟的结果，验证施工方案可行性。本发明运用MIDAS/GTS三维有限元分析软件的技术，通过三维有限元仿真研究新建隧道下穿对既有隧道变形特性的影响，对隧道几何形状、土体强度等潜在影响因素进行逐一分析，评估地铁隧道工程本身的结构是否安，给出盾构下穿施工中施工参数的修正对既有隧道变形影响规律及施工工法建议，提前验证方案可行性，确保工程顺利安全实施。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种盾构隧道近距离下穿既有隧道施工方法。

背景技术

随着城市地铁建设渐入规模，越来越多的地铁建设将面临多次穿越既有地铁线路的问题，由于新建隧道会对既有隧道周围土体造成扰动，容易使既有隧道产生较大变形，这是新线建设中等级最高的风险工程之一。对这类问题引起的工程风险的合理预测和评估具有重大的工程意义。

目前只能在既有运营线路上和路面布置监测点，通过实测轨道几何变形、沉降和地表沉降相关数据，进行分析是否存在安全隐患，不能提前预判危险源，一旦沉降过大会造成重大安全事故。

发明内容

针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提出了一种盾构隧道近距离下穿既有隧道施工方法，在施工前评估地铁隧道工程本身的结构是否安全，给出盾构下穿施工中施工参数的修正对既有隧道变形影响规律及施工工法建议，提前验证方案可行性，确保工程顺利安全实施。

为实现上述技术效果，本发明提供了一种盾构隧道近距离下穿既有隧道施工方法，其包括步骤：

施工前，根据图纸信息，利用MIDAS/GTS软件绘制地质、既有隧道和下穿隧道的模型，并赋予材质相关参数；

对所述模型进行网格划分，生成网格组，并添加自重和约束；

通过激活和钝化所述模型进行施工模拟；

查看施工模拟的结果，验证施工方案可行性。

较佳地，在赋予模型材质相关参数时，不同类别的模型赋予不同材质。

较佳地，所述材质相关参数包括弹性模量、泊松比、容重、粘聚力、摩擦角中的任意一项、两项或多项的组合。

较佳地，在对所述模型进行网格划分之后自动生成对应的模型网格组，并按照工序步骤修改网格组名字，用于后续按照工序步骤进行所述施工模拟。

较佳地，所述自重为网格中结构本身的荷载，依据赋予的材质相关参数自动计算结构自重。

较佳地，所述约束包含网格组的所欲边界。

较佳地，通过激活和钝化所述模型进行施工模拟的步骤包括：按照施工工序步骤对模型网格组进行逐一激活和钝化，激活下一步工序将要发生的网格组，钝化上一步工序完成的网格组，完成施工模拟。

较佳地，通过查看施工模拟过程中的沉降位移数据模拟结果，判断施工方案的可行性，模拟结果符合工程要求，方案可行；反之则方案不可行。

较佳地，所述施工方法还包括步骤：在验证施工方案可行后，采用所述施工方案进行下穿隧道施工。

由于采用上述技术方案，使得本发明取得的技术效果是：