盾构下穿高铁路基变形规律模型试验研究

为了探究盾构下穿施工对高铁路基U型槽结构和地层的变形影响规律，以拟建的石家庄市轨道交通4号线下穿京石高速铁路路基为工程背景，基于几何相似比配制了地层和结构模型试验材料，设计了试验监测系统，采用φ1 200 mm小型盾构机进行了盾构隧洞顶距路基管桩底不同距离的2组室内模型试验。结果表明：随着距离盾构隧道拱顶距离的增大，地层沉降减小，盾构施工对地层的影响范围约为2倍洞径，显著影响区为1倍洞径；随着埋深的增大，盾构施工引起结构下方地层的沉降减小，距盾构隧道顶距离分别为0.5倍洞径和1倍洞径时沉降最大差值为10%;U型槽结构与相邻地层间产生脱空，盾尾脱出阶段发生的地层沉降占比大于74%。建议管片拼装完成后采用保水性好且有一定早期强度的注浆填充材料，以控制沉降变形，同时进行地层深孔注浆，及时充填松动地层孔隙，增加地层密实度。