考虑渗流作用和围岩损伤的地铁隧道下穿古运河区段变形分析

目的:青岛地铁13号线香江路站至井冈山路站区间隧道下穿古运河,为确保该区间典型富水松散地层的施工安全,需研究地铁隧道施工对古运河的影响。方法:阐述了该地铁区间的工程概况,分析了土体的初始含水率、粒径及饱和度3个参数对渗流系数影响。开展室内试验,对富水松散地层中的非饱和渗流特性进行研究。对FLAC3D软件中内置的饱和渗流-应力耦合计算模块进行修正,并考虑围岩损伤后强度变化情况,得到改进型的渗流-应力耦合计算模块。将实测值和计算值进行对比,以验证改进型计算模块的合理性与有效性。将改进型计算模块运用于实际计算中,分析地铁隧道开挖对于古运河的影响。结果及结论:经验证,该改进型计算模块合理、有效;下穿古运河的隧道区间的渗流-应力耦合作用不能忽视;土体的初始含水率越大,其渗透系数也越大;隧道施工使得古运河整体下沉和部分结构扭转,需采取相应的施工保护措施。