基于有限元模拟的断裂带内TBM穿越施工风险及预加固效果分析评价
袁楷轩1，2，3，赵亮天1，吴 含1，张启革1*
(1. 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司，广东 深圳 518024; 2. 中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116;3. 中国矿业大学 深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室，江苏 徐州 221116)
摘 要： 基于深圳市某在建TBM隧道地质施工条件进行数值模拟，以评价TBM在断裂破碎带内掘进施工过程中可能产生的原生风险，并结合数值模拟结果及施工监测结果评价地面注浆预加固措施的有效性。模拟结果表明，在未采取预加固措施时，断裂带区间内围岩对隧道施工的力学响应显著，表现出较大的底板隆起和拱顶沉降特征。断裂带与周边微风化花岗岩的界面处可见显著的应力集中分布和较大变形，认为断裂带与完整岩体间的岩性突变界面为掘进施工中的典型薄弱面。预加固后，隧洞围岩区域整体变形显著降低，与实际施工观测所得结果一致。监测数据分析显示，地面注浆加固区域的隧洞涌水量较其他区段显著降低，验证了该加固措施对断裂带内围岩的止水、加固效果良好，在该类工况下适应性较强。
关键词： 隧道施工; 地面注浆; 断裂带; 数值模拟
基金项目： 国家重点研发计划项目(2024YFC3306905)
引文格式： 袁楷轩，赵亮天，吴含，等. 基于有限元模拟的断裂带内TBM穿越施工风险及预加固效果分析评价[J]. 市政技术，2025，43(8)：9-17. (YUAN K X，ZHAO L T，WU H，et al. Evaluation of TBM tunneling risks and pre-reinforcement results in fault zones based on finite element simulation[J]. Journal of municipal technology，2025，43(8)：9-17.)