以福州地铁一号线罗汉山站—福州火车站区间隧道为依托工程,对盾构隧道下穿铁路轨道群引起的路基沉降进行了三维有限元数值模拟分析。结果表明:(1)隧道盾构施工过程中,拱肩处塑性变形最为明显,轨道线正下方路基的最大沉降值出现在隧道正上方。双线开挖最大沉降值大于单独开挖隧道一侧所产生的最大沉降值,增长量在8.2%~10.1%之间。隧道开挖结束后,塑性范围仅分布在隧道上部周围土体中,高度约为6.2m,即约1倍隧道直径。(2)盾构掘进对工作面前方土体的影响范围在20 m内,对后方土体的影响范围在30 m内,总体影响范围约为隧道直径的6倍。对后方30m处影响达到最大累积沉降量;对前方20m开外(含20m)沉降几乎无影响。左、右隧道正上方地表的最大沉降值均出现在隧道中间正上方位置。(3)路基沉降监测值与计算结果虽存在一定差距,但整体规律基本一致。

国家自然科学基金资助项目(51478118)；福建省自然科学基金资助项目(2014J01170)；福建工程学院科研启动基金项目(GY-Z13118)；