岩质地层超浅埋过街通道近距离上跨运营地铁隧道结构安全分析

摘要

在城市轨道交通密集建设的背景下，岩质地层中超浅埋过街通道近距离上跨运营地铁隧道已成为地下工程中典型的高风险近接施工场景。此类工程普遍具有覆土厚度小、净距控制严格、围岩扰动敏感、运营安全要求高、施工风险集中等特点，一旦控制不当极易引发既有运营隧道变形超限、结构开裂、轨道不平顺等问题，严重威胁地铁运营安全。文章以重庆轨道交通某超浅埋暗挖过街通道为工程实例，该通道正交近距离上跨既有运营地铁隧道，埋深仅2.75m，最小竖向净距仅3.89m，施工安全控制难度突出。研究采用MIDAS GTS NX有限元分析软件，建立三维精细化数值计算模型，基于Drucker-Prager非线性本构模型与地层结构法，按照实际施工工序开展动态施工全过程模拟，重点分析新建过街通道开挖对下方运营地铁隧道的变形发展规律、锚杆受力状态、初期支护内力分布以及结构整体安全性的影响。计算结果表明，在岩质地层条件下，超浅埋上跨施工引起下方既有运营隧道最大竖向变形均远低于《城市轨道交通结构检测监测技术标准》规定的限值；初期支护轴力、弯矩均处于合理受力区间，结构承载力与裂缝宽度均满足原设计标准，结构整体安全可控。研究成果可为岩质地层超浅埋、小净距、近距离上跨运营地铁类工程的风险识别、安全评估、施工控制及设计优化提供可靠的理论依据与技术参考。