盾构下穿既有铁路路基轨道的变形分析

Deformation Analysis of the Shield Tunnel Under Existing Railway Subgrade

以青岛地铁2号线国际邮轮港站—泰山路站区间盾构下穿胶济铁路工程为背景,采用有限元软件Abaqus对下穿既有铁路过程进行动态模拟。分析了未加固情况下盾构下穿有砟铁路轨道的变形规律;对比分析了盾构下穿无砟铁路轨道的变形;通过对拱顶的沉降分析提出设置加固区的保护措施。结果表明,隧道施工完成后各轨道以沉降变形为主。双线隧道施工完成后有砟铁路各轨道最大沉降为5.26~5.49 mm,无砟铁路各轨道最大沉降为5.18~5.41 mm。铁路轨道的变形值均满足相关保护标准的要求。双线隧道施工完成后非破碎带区域拱顶沉降达到5.61 mm,破碎带中心区域拱顶沉降达到9.64 mm,通过设置加固区注浆的方式,非破碎带区域拱顶沉降能够减小57%,破碎带中心区域拱顶沉降能够减小53%,进一步降低施工过程中地层扰动对铁路的影响,可为类似工程的设计和施工提供参考借鉴。