近日，我室张冬梅教授、陈淙岑硕士和张东明教授等在《Tunnelling and Underground Space Technology》期刊上发表了题为“Ground surface movement of Shallow-Buried Large-Sectional tunnel under Full-Ring Pipe-Jacking roof and ground freezing”的研究论文，报道了管幕冻结工法下浅埋大断面隧道开挖中地表位移分析与预测的最新研究成果。

文章链接: https://doi.org/10.1016/j.tust.2022.104600

在地质条件复杂的沿海富水地层开挖浅埋超大断面隧道，面临诸多风险，暗挖施工极易对围岩产生扰动，进而引起地层变形。目前，针对管幕法和冻结法的地面沉降变化规律及预测模型的研究较多，但对新型“管幕冻结预支护”下隧道施工引起的地表位移变化特征及隧道洞内的位移变形规律缺乏了解。为此，本文以超大断面（336m²）、超浅埋（5m）的港珠澳大桥拱北隧道为例，分析了采用新型“管幕冻结”支护下拱北隧道暗挖施工中地表变形、拱顶位移和水平收敛以及管幕解冻后的地表变形发展规律，研究成果可为今后管幕冻结暗挖施工提供指导与建议。

本文的研究思路如下，首先，介绍了拱北隧道的工程概况与管幕冻结法的施工特点（图1）。之后，基于监测数据从时间与空间等多维度分析了地表位移与隧道拱顶下沉变化规律及基本成因（图2）。最后，采用随机介质理论与反分析方法，将冻结引起的地表隆起与开挖引起的地表沉降效应进行解耦分析，对管幕冻结法开挖施工的地表位移进行了建模预测（图3），研究显示预测结果与施工监测数据吻合良好。

图1 隧道全环管幕与冻结管布置
 

(a)

(b)

(c)

图2 地表位移监测数据：（a）断面5；（b）断面6；（c）断面17

图3 地表位移计算预测结果与监测数据对比

研究结果表明新型管幕冻结暗挖施工工法极大地减小了隧道内部的位移变形，但其冻结膨胀引起地表隆起及解冻后的地表融沉问题仍需密切关注。同时，本文提出的管幕冻结工法下基于随机介质理论的隧道地表位移预测方法具有良好的精度。研究成果为同类工程风险评估提供指导与借鉴意义。

APA文献格式

1. Zhang, D. M., Chen, C. C., & Zhang, D. M. (2022). Ground surface movement of Shallow-Buried Large-Sectional tunnel under Full-Ring Pipe-Jacking roof and ground freezing. Tunnelling and Underground Space Technology, 127, 104600.

供稿：陈淙岑，黄忠凯

编辑：姚鸿增