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世聯(lián)翻譯公司完成土木工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中文翻譯

發(fā)布時(shí)間：2018-02-15 18:57　　點(diǎn)擊：

世聯(lián)翻譯公司完成土木工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中文翻譯
垂直穿越既有地鐵結構隧道位置選擇及優(yōu)化研究
張彥斌，楊成永
（北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京，100044）
摘要：本文探討了新建單洞單線(xiàn)（左、右線(xiàn)）區間隧道垂直下穿既有地鐵結構的位置選擇和優(yōu)化問(wèn)題�？紤]了新建區間隧道與既有結構間豎向間距、新建左、右線(xiàn)隧道間水平間距、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系及既有地鐵結構長(cháng)度四個(gè)因素對既有地鐵結構沉降、變形縫錯臺和張開(kāi)的影響。通過(guò)因素分析，辨別出影響因素的主次順序，得到了穿越位置選擇的一般規律。結果顯示，穿越位置與既有結構變形縫間相對關(guān)系是影響既有地鐵結構變形的主要因素，新建區間隧道與既有結構間豎向間距和新建左、右線(xiàn)隧道間水平間距二者影響程度基本相當。
關(guān)鍵詞：新建隧道；既有地鐵結構；穿越；位置選擇；因素分析；
中圖分類(lèi)號：U455     文獻標識碼：A    文章編號：
 
經(jīng)濟的快速發(fā)展帶來(lái)了城市化進(jìn)程加快、人口密度持續增長(cháng)、生活空間擁擠等現象，進(jìn)而引發(fā)了交通阻塞、環(huán)境污染、基礎設施落后、城市防災能力薄弱等問(wèn)題，給城市生活帶來(lái)了極大的不便，成為現代城市可持續發(fā)展的障礙。
走在現代化城市建設前沿的發(fā)達國家已經(jīng)在實(shí)踐中證明了：有序、合理、綜合、高效地開(kāi)發(fā)利用城市地下空間資源，是解決城市人口、資源、環(huán)境三大危機的重要措施。其中，軌道交通（主要是地鐵）因其運輸能力大、速度快、安全準點(diǎn)等特點(diǎn)在人們的日常生活中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，尤其是在人口密集的大城市，規�；能壍澜煌ňW(wǎng)對緩解地面交通壓力，效果更是不可替代的。
軌道交通網(wǎng)建設過(guò)程中，在換乘站大多存在新建地鐵結構穿越既有地鐵結構施工（以下簡(jiǎn)稱(chēng)穿越施工）的情況。受地下空間限制，同時(shí)為了減小對既有地鐵的不利影響，主要采用新建單洞單線(xiàn)（左、右線(xiàn)）區間隧道下穿既有地鐵的穿越形式。關(guān)于穿越施工，研究方向主要針對以下兩個(gè)方面：一、專(zhuān)項保護措施，按照傳遞路徑，依次為：新建地鐵施工工法及輔助措施研究[1] [2]；新建線(xiàn)與既有線(xiàn)間地層加固（隔斷）措施研究[3]；既有地鐵結構（包含軌道結構）安全評估及專(zhuān)項加固措施研究[4]；二、穿越位置選擇，目前多采用專(zhuān)業(yè)有限元計算軟件針對具體工程進(jìn)行研究分析，通過(guò)建立復雜的模型，綜合考慮既有地鐵結構、周?chē)馏w及新建地鐵施工的相互作用和影響[5]；其缺點(diǎn)在于建立模型的專(zhuān)業(yè)性強、參數選取的經(jīng)驗性高、軟件操作過(guò)程復雜，難以大面積推廣。
本文在地基梁理論基礎[6]上，采用打靶法對微分方程進(jìn)行數值求解，探討了新建單洞單線(xiàn)（左、右線(xiàn)）區間隧道垂直下穿既有地鐵的位置選擇和優(yōu)化問(wèn)題。針對位置選擇的四個(gè)主要因素（包括：新建區間隧道與既有結構間豎向間距、新建左、右線(xiàn)隧道間水平間距、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系及既有地鐵結構長(cháng)度），對既有地鐵結構變形的三個(gè)關(guān)鍵要素：結構沉降變形、變形縫的錯臺和張開(kāi)的影響進(jìn)行了計算和研究，并通過(guò)因素分析，辨別出影響因素的主次順序，從而找到穿越施工位置選擇的一般規律，為穿越施工位置的優(yōu)化提供理論指導。
1控制微分方程及邊界條件
彈性地基梁的控制微分方程可以寫(xiě)為：
      （1）
式中：E—地鐵結構彈性模量，Pa；I—地鐵結構截面慣性矩，m4；w(x)—地鐵結構豎向位移，m；S(x)—土層豎向位移，m；k—地基系數，Pa/m；D—既有地鐵結構寬度，m。
地層沉降S(x)通�？砂碢eck公式計算：
              （2）
式中S1—x=0處的(最大)沉降，m；i—沉降曲線(xiàn)反彎點(diǎn)距x=0處的水平距離，m。
方程式（1）為四階非齊次線(xiàn)性常微分方程。對于無(wú)限長(cháng)梁，通�？扇∏簖R次方程的通解和一個(gè)特解[7] [8]。但地鐵結構設有變形縫，變形縫位置可認為滿(mǎn)足彎矩和剪力為零的邊界條件，因此本文采用打靶法[9] [10]來(lái)進(jìn)行微分方程的求解。
某穿越工程，基本參數如下：新建左、右線(xiàn)區間隧道為直徑6m的圓形盾構隧道，隧道中心埋深19m，左、右線(xiàn)隧道中心水平間距9m；既有地鐵為區間結構，底板埋深12m（與新建隧道豎向凈距6m），長(cháng)度25m，寬度5m，彈性模量31010Pa，截面慣性矩25m4，土層地基系數4.5107Pa/m，考慮采用中心對稱(chēng)下穿的穿越方式，即：既有地鐵坐標為0~25m，新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于8m和17m。
2深度因素影響
根據上述基本方程和相關(guān)參數，依次變化既有結構與新建隧道豎向凈距：3m、6m、9m、12m，既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖1及表1所示。
由圖1及表1計算結果可以看出：
（1）由于是中心穿越，既有地鐵結構的變形是對稱(chēng)的，中心兩側變形縫的錯臺和張開(kāi)量也完全相同；
（2）隨著(zhù)新建隧道埋深增加，與既有地鐵結構的豎向距離不斷增大，既有地鐵的沉降變形最大值有所降低，由22.59mm降至19.54mm，減小約13.5%；
（3）與沉降變形規律相同，隨著(zhù)新建隧道埋深增加，變形縫位置的錯臺也呈下降趨勢，由21.29mm降至14.03mm，減小約34.1%，降低程度大于沉降，說(shuō)明結構沉降變形范圍不斷擴大，沉降變形變得更為均勻；
（4）由于是中心穿越，結構基本水平狀態(tài)，傾角較小，變形縫位置的張開(kāi)量基本可以忽略。 
  
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圖1豎向距離變化沉降計算結果
表1  豎向距離變化計算匯總              （單位：mm）        
序號 豎向距離 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫
錯臺 張開(kāi) 錯臺 張開(kāi)
1 3 22.59 21.29 -0.15 21.29 -0.15
2 6 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14
3 9 20.67 16.62 0.46 16.62 0.46
4 12 19.54 14.03 0.73 14.03 0.73
 
3 水平間距影響
根據上述基本方程和相關(guān)參數，依次變化左、右線(xiàn)隧道的中心水平間距：7m、9m、11m、13m，既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖2及表2所示。由上圖2及表（2）計算結果可以看出：
（1）隨著(zhù)新建左、右線(xiàn)隧道水平間距的增加，既有結構沉降變形最大值和變形縫位置的錯臺程度都有所降低，分別減小約8.7%和21.0%；
（2）同樣由于是中心穿越，結構基本水平狀態(tài)，傾角較小，變形縫位置的張開(kāi)量基本可以忽略。
（3）與圖1及表（1）相對比，增加新建隧道埋深和擴大隧道水平間距，對既有結構的影響趨勢基本相同，效果基本一致，即增加1m埋深基本等同于擴大1m水平間距。 
  
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圖2水平間距變化沉降計算結果
表2水平間距變化計算匯總
（單位：mm）
序號 水平距離 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫
錯臺 張開(kāi) 錯臺 張開(kāi)
1 7 22.21 20.17 -0.04 21.29 -0.04
2 9 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14
3 11 21.11 17.83 0.39 16.62 0.39
4 13 20.28 15.93 0.68 14.03 0.68
 
4穿越位置影響
根據上述基本方程和相關(guān)參數，依次變化與既有地鐵變形縫的相對位置關(guān)系（既有地鐵坐標為0~25m）：
（1）中心對稱(chēng)穿越（位置I），新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于8m和17m；
（2）邊緣穿越（位置II，一條隧道位于變形縫正下方），新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于0m和9m；
（3）1/3位置穿越（位置III），新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于4m和13m；
（4）變形縫正下方對稱(chēng)穿越（位置IV），新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于-4.5m和4.5m。
既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖3及表3所示。由上圖3及表（3）計算結果可以看出：
（1）穿越位置的變化，可在一定程度上影響結構沉降變形程度，其中在結構中心穿越（位置I），沉降變形最小，為21.75mm，在變形縫處對稱(chēng)穿越（位置IV）次之，為30.70mm，若其中一個(gè)隧道位于變形縫正下方（位置II），引起的結構沉降最大，達到36.61mm；
（2）穿越位置的變化同樣影響近端變形縫的錯臺，計算結果顯示：在變形縫處穿越（位置IV），由于左、右線(xiàn)隧道的對稱(chēng)性，變形縫兩側結構沉降完全相同，變形縫處不會(huì )出現錯臺現象。其余三種穿越位置均會(huì )出現錯臺現象，其中：中心對稱(chēng)穿越（位置I）和一個(gè)隧道位于變形縫正下方（位置II），引起的錯臺量基本相當，為19.21mm和17.77mm，而在結構1/3位置穿越（位置III），錯臺量最大，達到25.48mm；
（3）與錯臺規律相反，在變形縫處穿越（位置IV），由于兩側結構的轉角相反且較大，由此引起的近端變形縫張開(kāi)量最大，達到9.38mm，在結構1/3位置穿越（位置III）和一個(gè)隧道位于變形縫正下方（位置II）這兩種情況分列第二、第三位，而在中心對稱(chēng)穿越（位置I），由于影響范圍內結構的轉角都較小，幾乎為零，由此引起的變形縫張開(kāi)量也較小，基本可以不考慮；
（4）遠端變形縫的錯臺同樣不能忽視，在中心對稱(chēng)穿越（位置I）條件下，已無(wú)近端、遠端之分，錯臺量達到19.21mm；其余情況下，一個(gè)隧道位于變形縫正下方（位置II）對控制遠端變形縫的錯臺最為有利，值得注意的是：在變形縫處對稱(chēng)穿越（位置IV），雖然穿越位置的變形縫處不會(huì )出現錯臺現象，但在遠端變形縫處，結構錯臺量已達到7.81mm；
（5）與近端變形縫張開(kāi)趨勢相反，遠端變形縫處張開(kāi)量出現負值，即變形縫頂部張開(kāi)，底部收縮，這種情況下，結構頂部的防水是否安全尤為值得重視；
（6）就影響程度而言，沉降值和近端錯臺及張開(kāi)數值最大，遠端錯臺及張開(kāi)數值較�。ㄖ行拇┰�，無(wú)近端、遠端之分；非中心穿越，近端影響遠大于遠端），因此可將沉降變形和近端變形縫錯臺及張開(kāi)作為主要控制指標，遠端變形縫錯臺及張開(kāi)作為輔助控制指標，這與大家的感性認識是一致的；
（7）綜合以上分析，可以發(fā)現：穿越位置對這幾項指標的影響趨勢不僅不同，且基本相反，因此很難找到一種絕對有利的穿越位置，應根據工程實(shí)際和各項指標的控制標準，綜合判斷分析，決定具體的穿越位置。 
  
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圖3穿越位置變化沉降計算結果
表3穿越位置變化計算匯總
（單位：mm）
序號 穿越位置 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫
錯臺 張開(kāi) 錯臺 張開(kāi)
1 I 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14
2 II 36.61 17.77 7.92 3.55 -4.84
3 III 33.41 25.48 4.46 6.22 -3.33
4 IV 30.70 0.00 9.38 7.81 -4.54
 
5結構長(cháng)度影響
根據上述基本方程和相關(guān)參數，依次既有地鐵結構的單節長(cháng)度：20m、25m、30m、35m，既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖4及表4所示。由上圖（4）及表（4）計算結果可以看出：
（1）隨著(zhù)既有地鐵結構長(cháng)度的增大，結構的沉降變形最大值有所降低，由24.73mm降至17.18mm，減小約30.5%，效果較明顯；
（2）與沉降相同，隨著(zhù)既有地鐵結構長(cháng)度的增大，結構變形縫位置的錯臺也呈下降趨勢，由18.62mm降至14.22mm，減小約23.6%，降低程度小于沉降；
（3）變形縫位置的張開(kāi)量有一定變化，但張開(kāi)程度基本維持在較低的水平，在中心穿越條件下可不作為主要分析指標；
（4）綜合分析沉降、變形縫錯臺和張開(kāi)，隨著(zhù)既有地鐵結構長(cháng)度的增大，這三個(gè)指標都有所減小，在有多種結構長(cháng)度可選擇的條件下，穿越長(cháng)度較大的結構更為有利。 
  
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圖4結構長(cháng)度變化沉降計算結果
表4結構長(cháng)度變化計算匯總
（單位：mm）
序號 結構長(cháng)度 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫
錯臺 張開(kāi) 錯臺 張開(kāi)
1 20 24.73 18.62 1.19 18.62 1.19
2 25 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14
3 30 19.13 17.15 -0.34 17.15 -0.34
4 35 17.18 14.22 -0.68 14.22 -0.68
 
 
 
6主次因素分析
通過(guò)上述計算可以看出，與既有地鐵結構的豎向距離（簡(jiǎn)稱(chēng)：豎向間距）、左、右線(xiàn)隧道之間的水平間距（簡(jiǎn)稱(chēng)：水平間距）、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系（簡(jiǎn)稱(chēng)：穿越位置）及既有地鐵結構長(cháng)度（簡(jiǎn)稱(chēng)：結構長(cháng)度）是決定既有地鐵結構變形的四個(gè)主要因素。
按照正交試驗設計的原理和方法[11]，進(jìn)行四因素四水平的試驗設計，從而分析各因素對結構沉降、變形縫錯臺和張開(kāi)量的影響程度。試驗方案及結構變形計算結果如表5、表6所示。按照極差分析的方法，影響因素主次關(guān)系分析如表7所示。
 
表5因素實(shí)驗設計方案
   （單位：m）
序號 穿越
位置 結構
長(cháng)度 豎向
間距 水平
間距
1 I 20 3 7
2 I 25 6 9
3 I 30 9 11
4 I 35 12 13
5 II 20 6 11
6 II 25 3 13
7 II 30 12 7
8 II 35 9 9
9 III 20 9 13
10 III 25 12 11
11 III 30 3 9
12 III 35 6 7
13 IV 20 12 9
14 IV 25 9 7
15 IV 30 6 13
16 IV 35 3 11
 
表6因素變化計算匯總
（單位：mm）
序號 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫
錯臺 張開(kāi)量 錯臺 張開(kāi)量
1 27.38 25.24 0.55 25.24 0.55
2 21.75 19.21 0.31 19.21 0.31
3 11.55 10.66 -0.48 10.66 -0.48
4 15.64 12.38 -0.16 12.38 -0.16
5 30.38 9.62 15.14 9.23 -5.79
6 28.49 9.51 13.04 5.00 -6.35
7 30.59 11.78 13.45 5.28 -7.62
8 30.54 15.11 11.52 6.74 -6.58
9 23.12 5.23 9.58 9.71 0.31
10 25.66 12.81 8.56 6.97 -3.70
11 34.44 32.15 7.40 0.83 -7.81
12 28.62 27.38 4.37 0.58 -6.09
13 28.19 0.00 18.56 1.11 -8.94
14 30.22 0.00 19.85 7.34 -9.58
15 24.78 0.00 13.34 5.70 -6.44
16 25.11 0.00 13.24 7.50 -5.41
 
表7影響因素主次關(guān)系分析
（單位：mm）
序號 沉降最大值 近端錯臺 近端張開(kāi)量 遠端錯臺 遠端張開(kāi)量
位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距
I 76.32 109.07 115.42 116.81 67.49 40.09 66.90 64.40 0.22 43.83 34.23 38.22 67.49 45.29 38.57 38.44 0.22 -13.87 -19.02 -22.74
II 120.00 106.12 105.53 114.92 46.02 41.53 56.21 66.47 53.15 41.76 33.16 37.79 26.25 38.52 34.72 27.89 -26.34 -19.32 -18.01 -23.02
III 111.84 101.36 95.43 92.70 77.57 54.59 31.00 33.09 29.91 33.71 40.47 36.46 18.09 22.47 34.45 34.36 -17.29 -22.35 -16.33 -15.38
IV 108.30 99.91 100.08 92.03 0.00 54.87 36.97 27.12 64.99 28.97 40.41 35.80 21.65 27.20 25.74 32.79 -30.37 -18.24 -20.42 -12.64
1 19.08 27.27 28.86 29.20 16.87 10.02 16.73 16.10 0.06 10.96 8.56 9.56 16.87 11.32 9.64 9.61 0.06 -3.47 -4.76 -5.69
2 30.00 26.53 26.38 28.73 11.51 10.38 14.05 16.62 13.29 10.44 8.29 9.45 6.56 9.63 8.68 6.97 -6.59 -4.83 -4.50 -5.76
3 27.96 25.34 23.86 23.18 19.39 13.65 7.75 8.27 7.48 8.43 10.12 9.12 4.52 5.62 8.61 8.59 -4.32 -5.59 -4.08 -3.85
4 27.08 24.98 25.02 23.01 0.00 13.72 9.24 6.78 16.25 7.24 10.10 8.95 5.41 6.80 6.44 8.20 -7.59 -4.56 -5.11 -3.16
極差 10.92 2.29 5.00 6.20 19.39 3.70 8.98 9.84 16.19 3.72 1.83 0.61 12.35 5.71 3.21 2.64 7.65 2.12 1.02 2.60
主次因素 1 4 3 2 1 4 3 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 3 4 2
最優(yōu)水平 A D C D D A C D A D B D C C D B A A C D
 
由表（6）、表（7）計算結果可以看出：
1、四要素中，沉降值主要受穿越位置影響（44.75%），豎向間距（20.48%）和水平間距（25.39%）影響程度基本相當，結構長(cháng)度影響程度最�。�9.38%）；
2、與沉降值相同，近端變形縫錯臺主要受穿越位置（46.28%）的影響，豎向間距（21.42%）和水平間距（23.48%）影響程度基本相當，結構長(cháng)度影響程度最�。�8.82%）；
3、近端變形縫張開(kāi)量主要受穿越位置（72.48%）的影響，豎向間距（8.18%）和水平間距（2.71%）綜合影響約為11%。
4、與近端變形縫錯臺有相同又不同，相同的是：遠端變形縫錯臺主要受穿越位置（51.67%）的影響，不同的是：結構長(cháng)度成為第二影響因素程度（23.87%）；深度（13.42%）和水平間距（11.04%）影響程度最次，基本相當；
5、遠端變形縫張開(kāi)量主要受穿越位置（57.13%）的影響，結構長(cháng)度（15.84%）和水平間距（19.39%）為第二因素，影響程度基本相當，深度（7.64%）影響程度最次；
6、綜合分析，如表8所示，穿越位置是影響沉降值、變形縫錯臺和張開(kāi)的決定性因素和主要因素，豎向間距、水平間距二者影響程度基本相等，要素主次順序依次是：穿越位置、豎向間距、水平間距、結構長(cháng)度。
 
表8影響因素主次關(guān)系綜合判別
項目 決定因素（>50%） 主要因素（30~50%） 次要因素（10~30%） 基本無(wú)關(guān)因素（≤10%）
沉降最大值 / 位置 深度、間距 長(cháng)度
近端錯臺 / 位置 深度、間距 長(cháng)度
近端張開(kāi) 位置 / 長(cháng)度 深度、間距
遠端錯臺 位置 / 長(cháng)度、深度、間距 /
遠端張開(kāi) 位置 / 間距、長(cháng)度 深度
 
表9因素變化計算匯總
（單位：mm）
序號 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫
錯臺 張開(kāi)量 錯臺 張開(kāi)量
1 27.26 25.46 0.84 25.46 0.84
2 21.53 19.61 0.71 19.61 0.71
3 11.26 11.16 0.02 11.16 0.02
4 15.13 13.33 0.46 13.33 0.46
5 30.44 9.75 15.14 9.30 -5.71
6 28.66 9.94 12.89 5.22 -6.09
7 30.51 12.04 13.07 5.40 -7.77
8 30.28 15.52 10.74 7.12 -6.94
9 23.15 5.30 9.57 9.78 0.32
10 25.81 13.06 8.64 7.14 -3.57
11 35.10 32.90 8.00 1.37 -7.32
12 30.00 28.84 5.56 1.64 -5.28
13 28.19 0.00 18.57 1.11 -8.96
14 30.09 0.00 19.54 7.48 -9.76
15 24.70 0.00 13.25 5.86 -6.62
16 24.42 0.00 12.15 8.25 -6.06
 
以上計算分析均針對左、右線(xiàn)隧道下穿既有區間結構，若左、右線(xiàn)隧道穿越對象變?yōu)榧扔熊?chē)站結構，截面慣性矩變化為2000m4，如表9所示，與既有區間結構計算結果進(jìn)行對比，分析既有地鐵結構型式對結構沉降、變形縫錯臺和張開(kāi)的影響。
將車(chē)站（表9）和區間（表6）計算結果進(jìn)行對比分析：
1、車(chē)站和區間規律相同，程度相當，沉降值等5個(gè)指標基本相等，差別較��；
2、區間的主次因素分析結果在車(chē)站同樣適用，穿越位置仍然是最主要因素；
3、車(chē)站的截面慣性矩較區間提高了80倍（從25m4提高到2000m4），但計算結果差別不大，說(shuō)明無(wú)論是車(chē)站和區間，相對于地層而言，剛度已足夠大。
7位置選擇和優(yōu)化
目前地鐵結構和軌道結構有各自不同的控制標準：
（1）結構內力控制標準：按照《地下鐵道設計規范》等相關(guān)規范，對新建施工引起既有地鐵結構的內力狀態(tài)進(jìn)行安全判斷。
（2）軌道結構控制標準：按照各城市制定的工務(wù)規則，整體道床線(xiàn)路軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差值主要包括：軌距、水平、高低、軌向、三角坑（扭曲）等項目。
就影響程度而言，沉降值和近端錯臺及張開(kāi)數值最大，遠端錯臺及張開(kāi)數值較小，因此將沉降值和近端錯臺及張開(kāi)作為主要控制要素。從計算沉降變形曲線(xiàn)可以看出，無(wú)論從車(chē)站還是區間，結構自身的撓度都較小，因此沉降絕對值對結構自身內力和軌道幾何形位影響不大，而變形縫處的錯臺和張開(kāi)雖對結構安全沒(méi)有影響（對結構防水有影響），但直接決定著(zhù)軌道的內力和幾何形位，關(guān)系運營(yíng)安全，因此，變形縫處的錯臺和張開(kāi)是關(guān)鍵控制要素。
左、右線(xiàn)隧道穿越既有地鐵結構時(shí)，按照以下程序進(jìn)行位置選擇及優(yōu)化：
（1）穿越位置是影響沉降值、變形縫錯臺和張開(kāi)的決定性因素和主要因素，因此，在左、右線(xiàn)隧道穿越路由選擇和優(yōu)化時(shí)，首先要對穿越位置（即與變形縫的相對位置關(guān)系）進(jìn)行計算分析。
穿越位置對三項指標的影響趨勢是相反的，即：中心穿越沉降最大值最小，張開(kāi)基本為零，但錯臺較大；在變形縫處穿越，錯臺基本為零，但沉降值較大，張開(kāi)量在四種情況中最大；其他兩種穿越位置，沉降最大值、變形縫錯臺和張開(kāi)數值均較大；
不同城市的地鐵控制標準不同，參照本文計算實(shí)例，從表（3）可以看出，若以沉降最大值不超過(guò)30mm控制，只能選擇中心穿越（位置I）；若以變形縫錯臺不超過(guò)20mm控制，可選擇中心穿越（位置I）、邊緣穿越（位置II）和變形縫正下方穿越（位置IV）；若以變形縫張開(kāi)不超過(guò)5mm控制，可選擇中心穿越（位置I）和1/3處穿越（位置III），在該實(shí)例中，在中心穿越（位置I）是可以接受的，因此，應以控制標準決定穿越位置。
（2）加大水平間距和增加隧道埋深無(wú)疑可以減小沉降最大值、變形縫錯臺，但對變形縫張開(kāi)影響不大，從經(jīng)濟方面考慮，加大水平間距較增加隧道埋深更加經(jīng)濟，且左、右線(xiàn)隧道之間的相互施工影響會(huì )更小，因此建議加大水平間距，但要注意的是，水平間距和隧道埋深在調整初期會(huì )比較敏感和有效，當增加到一定程度后，對沉降最大值、變形縫錯臺減小程度越來(lái)越小，因此不建議無(wú)限度的加大水平間距和隧道埋深；
（3）雖然穿越長(cháng)度較大的結構更為有利，但就地鐵結構而言，在有限的可供選擇的線(xiàn)路路由范圍內，結構長(cháng)度基本一致，因此在左、右線(xiàn)隧道穿越位置選擇和優(yōu)化時(shí)，基本忽略結構長(cháng)度這一因素。
 
 
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Li Yun-yan, Hu Chuanrong. Experiement Design and Data Processing[M]．Chemical Industry Press, 2008
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