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盾构平行下穿既有隧道开挖面失稳影响规律试验研究

叠落隧道；开挖面稳定性；模型试验；地层变形

为探明盾构平行下穿既有隧道开挖面失稳的影响规律，以珠海某超大直径叠落盾构隧道工程为背景，开展了下隧道开挖面失稳作用过程的室内模型试验研究，主要得到了以下结论：（1）不同埋深下开挖面失稳发生主动破坏时，开挖面上土压力变化规律基本相似，可分三个阶段：土压力急剧下降阶段、土压力缓慢降低阶段和土压力趋于稳定阶段。开挖面失稳发生被动破坏时，不同工况下开挖面上土压力变化也一致；（2）下隧道开挖面失稳发生主动破坏时，土体向开挖面内移动，上隧道的存在会形成“遮帘”效应，在开挖面后退10 mm后上隧道拱底出现“空洞”现象，“空洞”随着开挖面的后退持续增大。当下隧道距上隧道距离越近时，下隧道开挖面失稳造成上隧道拱底处“空洞”越明显，且更早出现；（3）下隧道开挖面失稳发生主动破坏时，受影响的地层延伸到上隧道的拱腰处后垂直向地表延伸。下隧道开挖面失稳发生被动破坏时，开挖面主要对开挖面前方的地层造成影响，对地表的影响较小。