摘要：为研究暗挖隧道施工对既有铁路路基沉降变形的影响，采用有限元法模拟分析隧道开挖不同时期路基纵向和横向沉降规律，路基两侧水平偏差沉降模拟以及不同隧道埋深、不同岩土强度参数对铁路路基沉降的影响。结果表明：隧道开挖对路基沉降差值曲线呈现出明显的正态分布规律；在隧道掌子面距前方将要开挖形成拱顶的地层位置较远时，沉降较缓慢，沉降值也较小；在掌子面到达该拱顶位置时，沉降量将以较大的速率快速上升，拱顶沉降较明显；隧道埋深越大，路基沉降最大值越小；导致路基沉降变形的主要岩土强度参数是内摩擦角。关键词：隧道下穿施工；路基沉降；有限元分析中图分类号：U456文献标志码：A文章编号：1009-7716（2023）01-0250-06暗挖隧道施工对下穿既有铁路路基沉降规律分析收稿日期：2022-03-10作者简介：余敦猛（1983—），男，硕士，高级工程师，主要从事岩土与地下工程设计工作。余敦猛（武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉430023）DOI:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2023.01.0610引言目前，我国交通运输体系不断增强，截至2020年，高速铁路总里程达3.6万km，已建隧道越16798座。隧道的开挖会在土层中产生卸载效应，导致土体应力应变变化，孔隙水压力等参数变化，诱发上方路基沉降变形。由于铁路路基变形调整能力有限，隧道下穿施工对既有铁路路基的影响必须经过严格的分析，以保证铁路的安全运营。隧道施工引起地表变形最早来源于煤矿开采时巷道施工引发的地表沉降。针对这一现象，已经开展了大量的研究和扩展。Peck[1]提出Peck公式来估算地表下沉。模型试验法在隧道施工研究中既可以检验计算结果，也可以指导施工。Kimura[2]模拟隧道在不同土层条件和埋深下引起的地表沉降规律。Shinichir等[3]研究了不同的隧洞埋深条件和不同施工参数情况下衬砌拱顶受力及地表的沉降变形。Loganathan等[4]采用弹性半平面解法来分析隧道施工引起的土体垂直位移规律。数值分析法可以考虑不同开挖方式、不同地质条件，应用较为广泛，常用的有有限元法、离散元法、有限差分法。张向东等[5]利用有限元法模拟分析不同埋深、不同开挖距离隧道施工对路基沉降破坏规律。房倩等[6]利用有限元数值模拟，分析了不同边界尺寸对圆形隧道开挖引起的地表沉降影响。本文主要通过有限元模拟，分析暗挖隧道施工对既有路基影响。利用Midas/GTSNX软件分析隧道开挖前后地表和路基位移变化情况和沉降规律，以及不同隧道埋深、不同岩土强度参数对铁路路基沉降的影响...
