【摘 要】
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随着我国地铁建设规模量的不断增大,TBM以其施工速度快、便捷高效、集施工开挖衬砌出土于一体的施工设备,已经广泛的运用于地铁隧道工程之中。与此同时,地铁隧道施工会对地表既有建（构）筑物、地层及衬砌管片产生一定影响。为此,本文依托青岛地铁4号线TBM施工段为背景,对TBM隧道施工过程中对地表建（构）筑物、地层和衬砌管片的影响机理进行了深入研究,主要研究内容和成果如下:（1）TBM隧道在下穿填土层时,隧
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随着我国地铁建设规模量的不断增大,TBM以其施工速度快、便捷高效、集施工开挖衬砌出土于一体的施工设备,已经广泛的运用于地铁隧道工程之中。与此同时,地铁隧道施工会对地表既有建（构）筑物、地层及衬砌管片产生一定影响。为此,本文依托青岛地铁4号线TBM施工段为背景,对TBM隧道施工过程中对地表建（构）筑物、地层和衬砌管片的影响机理进行了深入研究,主要研究内容和成果如下:（1）TBM隧道在下穿填土层时,隧道轴线正上方的地表面位移最大,由此反映出掘进过程中地表的变化特征为:围岩距离隧道拱顶越远,受到的干扰越小,表现出正态分布特征;隧道在下穿花岗岩层时,隧道上方既有建（构）筑物地基两侧地表位移是最大的。（2）TBM隧道下穿既有建（构）筑物时,既有建（构）筑物在水平X方向的位移较大处为左、右两侧边柱的中柱,最大值出现在最下层柱,为柱上部;Y方向的位移较大处为前、后两侧边柱的中柱,最大值出现在最上层柱,为柱上部;Z方向的位移最大处为顶层楼板梁柱交叉处。而所产生的各向最大应力处分别为:底层前后侧柱、柱下部角与底板连接处;底层前后侧柱的角柱、柱下部与底板连接处;底层前后侧柱的角柱、柱下部与底板连接处;底层左右两侧侧柱中柱底部与底板连接处;底层前后侧柱、柱下部与底板连接处的外侧。（3）TBM隧道下穿既有建（构）筑物时,在双线隧道两侧10m范围外,双线隧道净距越小,地表沉降量越小。而在双线隧道两侧10m范围之内,双线隧道净距越小,地表沉降量越大。双线隧道净距越大越好。在设计时应该对此参数进行合理的控制,减小双线隧道叠加作用对既有建（构）筑物及地表的影响。（4）TBM隧道下穿既有建（构）筑物时,不同的位置隧道管片力学性能是不一致的。既有建（构）筑物所在位置前方的管片受既有建（构）筑物的影响较大;当TBM隧道管片不在既有建（构）筑物下方区域时,管片拱腰的竖向应力值明显高于水平方向两个应力值。另一方面,TBM隧道管片越靠近既有建（构）筑物所在位置正下方,其所受到的竖向附加影响越强,此时管片拱顶和拱底的竖向位移最大。拱顶沿隧道轴向的水平位移约为竖向位移的1/6。拱腰处水平两方向位移接近,竖向位移约为水平方向位移的1/2。拱底位移和拱顶类似,位移方向相反,管片水平方向沿管片轴向的位移约为竖向位移的1/5。（5）引入BP神经网络理论,提出了 TBM隧道穿越既有建（构）筑物变形预测方法,开展了 TBM隧道施工变形预测与分析;通过算例验证发现,所提出的预测模型的结果精确度满足要求,趋势预测结果可靠。
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