近距离下穿既有隧道的盾构施工参数研究

第３　１卷，第１期　２　０　ｌ　０年１月　文章编号：ｌＯＯｌ一４６３２（２ＯｌＯ）Ｏｌ一００５４—０５　中　国　铁　道　科　学　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＳＣＩＥＮＣＥ　Ｖｏ１．３１　Ｎｏ．１　Ｊａｎｕａｒｙ，２０１０　近距离下穿既有隧道的盾构施工参数研究　孙玉永　，周顺华　，向　科　，邹春华　（１．铜陵学院土木建筑系，安徽铜陵２４４０００；２．同济大学交通运输工程学院，上海２０１８０４）　摘要：采用数值模拟方法分析不同埋深的既有隧道下方土压力分布规律可知：既有隧道对其下方土压力　的横向和深度影响范围均为隧道外直径的１．５倍，且沿横向分为３个区域，即接近既有隧道的逐步降低段、穿　越时保持最低位和穿出的逐步增加段；既有隧道下方最小土压力与上覆土厚度呈负指数关系，与距离隧道底的　间距呈对数关系。根据既有隧道下方土压力的分布规律，提出近距离下穿既有隧道的盾构施工参数设定应分为３　个区，并给出各区长度和施工参数建议设定值的计算公式。结合某隧道近距离下穿运营中的既有隧道工程可知，　施工参数的实测值与建议设定值吻合较好，且将既有隧道的竖向变形控制在５　１ＴＩ１ＴＩ内。　关键词：盾构隧道；下穿隧道；施工参数；土仓压力；注浆参数　中图分类号：Ｕ４５５．４３　文献标识码：Ａ　盾构法已成为软土地区地铁施工的最常用方　法，但由于开挖面支护压力、建筑空隙、注浆压力　等影响，盾构法施工不可避免地会对周围地层产生　扰动，引起地层变形ｒ１．２］。目前，国内外对软土地　区盾构施工引起地层变形进行了有价值的研　究ｒ３　］，但关于控制盾构近接施工对既有隧道影响　叠交角度同样为４０。。隧道交叠的投影长度上行线　约为４４　ｍ（２１３～２５０环），下行线约为４０　ｍ　（１　１６１￣１　１９４环）。　的研究相对较少［５　］。尤其是盾构施工还主要依赖　现场监测数据，有时会因监测信息反馈的滞后而增　加对既有隧道的影响或发生工程事故。因此，如何　确定近距离下穿时的盾构施工参数是迫切需要解决　的问题。　图１新建隧道与既有隧道平面图　本文结合上海市某区间隧道近距离下穿既有隧　既有隧道位于④层灰色淤泥质黏土层中，既有　隧道埋深约８．６　ｍ，新建隧道位于④层灰色淤泥质　黏土和⑤　层灰色黏土，两隧道最小净间距仅为　１．２４　ｍ，穿越地层纵断面如图２所示。盾构下穿　道工程，采用数值分析和现场监测相结合的方法，　研究软土地区盾构隧道近距离下穿既有隧道施工参　数的分区设定方法。　区域土层的力学参数见表１。　１工程概况　上海市某盾构隧道近距离下穿既有隧道的平面　表１土层的力学参数　图如图１所示，新建隧道平曲线最小半径Ｒ。一　３４９．８５１　ｍ，竖曲线最小半径Ｒ。一２　０００　ｍ，最大　纵坡为２９．０６０ｏ，该工程上行线盾构机从车站推出　２５５　ｍ后以４０。斜向下穿越运营中的既有隧道；下　行线盾构机推进方向与上行线相反，与既有隧道的　收稿日期：２００８—０８—２５；修订日期：２００９—０６—１７　基金项目：上海市申通公司科研项目（０８１７７４）　作者简介：孙玉永（１９８Ｏ一），男，河南新乡人，讲师，博士。　第１期　近距离下穿既有隧道的盾构施工参数研究　ｒｌ　ｒｌ填土　２　２粉质黏土　淤泥质粉　质黏土　图２新建隧道下穿既有隧道剖面图（单位：ｍ）　２近距离下穿盾构施工参数合理设定　盾构推进过程中对周围环境有明显影响的施工　参数主要有［７］土仓压力、推进速度、注浆压力及注　浆量（包括同步注浆和二次补浆）、出土量等，其　中推进速度和出土量对地层变形的影响是通过改变　土仓压力来实现的Ｌ＿８］。因此，以下分析主要针对土　仓压力和注浆参数的合理设定展开。　根据现有的理论分析和现场监测可知［ｇ］，盾构　推进过程中土仓压力和注浆压力的设定值与开挖面　前方和上方的水土压力具有明显的相关性。由于既　有隧道位置土体被置换，致使其下方土体所受竖向　土压力减少，另外具有一定刚度的既有隧道对上部　土压力也具有承担、分散的作用，因此在盾构推进　过程中应根据既有隧道下方土压力的分布情况对土　仓压力和注浆压力进行分区设定。　２．１　既有隧道下方土压力的分布规律　采用有限元分析软件ＡＮＡＳＹＳ计算，土体和　管片都采用三维实体单元Ｓｏｌｉｄ９５进行模拟，既有　隧道外径为６。２　ｍ，内径为５。５　ｍ，隧道净间距为　１２　ｍ，根据盾构管片的连接方式对隧道结构刚度　进行了一定折减，同时还考虑了管片及整体道床的　重量、既有隧道的埋深和距离既有隧道底的间距。　在既有隧道埋深为８　ｍ时，下方不同深度土　层的竖向应力分布曲线如图３所示。由图３可知，　既有隧道下方土体的竖向应力较正常值有了一定降　低，且深度影响范围为既有隧道底向下９　ｍ，即　１．５Ｄ（Ｄ为隧道外直径），横向影响长度约为　１．５Ｄ，且与深度无关，也即如两隧道中心间距大　于１．５Ｄ时，可不考虑其相互影响。另外，从图３　还可发现，既有隧道下方土体的竖向应力分布较复　杂，包括逐步降低段、保持最低段和逐步增加段３　部分。　謇　奋　距两隧道中心的间距／ｍ　图３既有隧道下方不同深度土压力的分布曲线　由计算分析得知，既有隧道下方不同深度土体　的最小土压力与正常值的比值　与距离既有隧道底　的问距之间近似呈对数关系，如图４所示，表达式　为　一０．２３１ｎｈ＋０．５２　（１）　其中　≤１．５Ｄ。　间距／Ｉｎ　图４比值与间距的关系　既有隧道下方４．５　ｍ处（为了分析方便）土　体的比值ａ．　和隧道埋深Ｈ的关系如图５所示。由　图５可知，两者之间近似呈负指数关系，拟合方程　为　一　＋０．９１　（２）　隧道埋深Ｈ／ｍ　图５比值　．ｓ和隧道埋深Ｈ的关系　联合式（１）和式（２），可得到比值　与隧道　埋深Ｈ及距离既有隧道底间距ｈ之间的关系：　：一一　０　．　８８１　×（一＼Ｘ　Ｊ　Ｈ　’一　一——　＿＋ｏＴ　＿、Ｊ．　９　）Ｉ　』ｌ　一　＝　中国铁道科学　第３１卷　一　＋０．２４１ｎｈｑ－０．５４（３）　因此，隧道下方不同深度土层的最小土压力计　算公式为　Ｐ　一　。　（４）　式中：Ｐ。为正常的静止土压力值。　２．２近距离下穿施工的合理分区　由于平行双线隧道的中心间距要大于２Ｄ［１。。，　结合前述分析可知，两隧道之间相互影响较小，可　以进行单独分析。根据既有隧道下方土压力的分布　规律可知，近距离下穿盾构施工参数的设定应划分　为如图６所示的３个区，即工区、Ⅱ区和Ⅲ区，各　区长度的确定则要综合考虑盾构穿越层土压力的大　小、盾构机土仓压力的调整能力以及保证土仓压力　均匀过渡等因素。　推进方向　ＩＩＩ　一＝　一一　／－＼　ｌ　图６近距离下穿既有隧道施工分区示意图　其中Ⅱ区长度的确定方法：根据既有隧道下最　小土压力的计算公式及横向影响范围可得到隧道下　每环的土压力平均变化值，再结合盾构机土仓压力　的调整能力即可确定Ⅱ区的长度（ａ一９０。）。　１５Ｄ　２≤　２　（５）　．　Ｔ　即　一　（６）　式中：Ｋｏ为土体的静止土压力系数；Ｋ　为土仓压　力建议设定值与计算土压力之比，取１．１～１．２；　△　为盾构机每环的土仓压力调整值，可取０．０１～　０．０２　ＭＰａ。　同理可得工区和Ⅲ区的长度确定公式：　Ｄ７：　：　（７）　考虑到叠交角度的影响，最后得到确定各区长　度的公式，分别如下。　Ｉ区和Ⅲ区：　Ｄ　一—ＫｏＫ＇（Ｐｏ－Ｐ＇）一—７—～ｓｉｍ　（８）　Ⅱ区：　Ｏ．７一　莉５ＤＡ＇ｓｉｎａ　（９）　２．３近距离下穿施工参数建议设定值　２．３．１土仓压力　为了减少盾构施工对既有隧道的影响以及控制　后续沉降，盾构在下穿施工时Ｉ区土仓压力建议设　定值由Ｋ　Ｋ。Ｐ０逐步渐过渡至Ｋ　ＫｏＰ　，Ⅱ区为　Ｋ　Ｋ。Ｐ　，Ⅲ区则由Ｋ　Ｋ。Ｐ　逐步过渡至Ｋ　Ｋ。Ｐ。。　２．３．２注浆参数　根据既有隧道下方土压力的分布规律及注浆压　力计算方法，盾构在下穿施工时注浆压力设定值较　其他区域应有一定降低。另外，为了减少既有隧道　的后续沉降，盾构在下穿施工时应适当增加同步注　浆量，但注浆压力与注浆填充率之间有如图７所示　的关系，过大的注浆量又会使既有隧道产生较大的　隆起。结合现有工程经验，盾构在下穿施工时注浆　参数建议设定值见表２，且以注浆压力作为主要控　制指标。　硝　山　芝　趟　禁　６０％～８０％　９０％－１１０％　注浆填充率　图７注浆压力与注浆填充率关系示意图　表２盾构下穿施工注浆参数建议设定值　３现场实测数据分析　新建隧道在盾构下穿施工过程中，土仓压力实　测值与建议设定值如图８所示。由图８可知，新建　隧道上、下行线在穿越既有隧道过程中，土仓压力　的设定可以分为３个阶段：穿越前（长度约７．２　ｍ），随着与既有隧道间距的减少土仓压力由０．２６　ＭＰａ逐步降低至０．２１　ＭＰａ；穿越中（长度约２．４　ｍ），土仓压力基本保持在０．２１　ＭＰａ左右；穿出阶　第１期　近距离下穿既有隧道的盾构施工参数研究　段（长度约６．０　ｍ），盾构机头脱出后土仓压力逐　步恢复至０．２７　ＭＰａ，与建议设定值都较吻合。　４・０　３．０　嘲　禁　鼎２０　．趟　１．０　１８０　２００　２２０　２４０　２６０　新建隧道上行线环号　（ａ）新建隧遭上行线推进　新建隧遭下行线环号　（ａ）新建隧道上行线推进　姜　棚　新建隧道下行线环号　（ｂ）新建隧道下行线推进　图９新建隧道穿越既有隧道每环同步注浆量实测值　新建隧道上行线环号　（ｂ）新建隧道下行线推进　４结论　图８新建隧道穿越既有隧道实测与建议设定土仓压力对　比　（１）由于既有隧道内部土体被隧道结构置换以　及既有隧道纵向刚度的影响，既有隧道下方土压力　新建隧道在盾构下穿施工过程中，实测每环同　步注浆量如图９所示。由图９可知，与正常施工相　较正常值有了一定减少，横向和深度的影响范围都　为１．５Ｄ，且沿横向可分为３个区域，即接近既有　比，新建隧道在穿越既有隧道过程中每环同步注浆　量都有一定降低，Ｉ区为２．１５　ｍ３，注浆填充率为　１３０　；Ⅱ区为２．１３　ｍａ，注浆填充率为１３０　９／６；ＩＩＩ　区为２．２８　ｒｎ３，注浆填充率为１４０　，与建议设定　值也较吻合。　从既有隧道的实测变形来看，通过采取上述分　区设定施工参数的方法，成功地将既有隧道的竖向　变形控制在５　ｍｍ以内。　隧道的逐步降低段、穿越时保持最低位和穿出的逐　步增加段；　（２）既有隧道下方最小土压力与隧道埋深呈负　指数关系，与距离隧道底的间距呈对数关系；　（３）结合既有隧道下土压力的分布规律，可将　盾构下穿施工参数的设定分为３个区，并给出了各　区长度和施工参数建议设定值的计算公式；　（４）新建隧道近距离下穿既有隧道施工参数设　定值与建议设定值吻合较好，且成功地将既有隧道　的竖向变形控制在５　ｍｍ以内。　参　考　文　献　ＵＧＨ　Ｇ　Ｗ，ＳＷＥＥＮＥＹ　Ｂ　Ｐ，ＦＩＮＮＯ　Ｒ　Ｊ．Ｍｅａｓｕｒｅｄ　Ｓｏｉｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ＥＰＢ　Ｓｈｉｅｌｄ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｉ－Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　［１］　ＣＬＣｌＧｅｏｔｅｅｈｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９８３，１０９（２）：１３１—１４９．　ｏｎ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｍｅｔｒｏ　Ｔｕｎｎｅｌ－Ｌｉｎｅ　Ｎｏ　２　［２］　ＬＥＥ　Ｋ　Ｍ，ＪＩ　Ｈ　Ｗ，ＳＨＥＮ　Ｃ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．Ｇｒｏｕｎｄ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉ［Ｊ］．Ｓｏｉｌｓ　ａｎｄ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ，１９９９，３９（３）：１１３—１３４．　Ｒ　Ｂ．Ｄｅｅｐ　Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｉｎ　Ｓｏｆｔ　Ｇｒｏｕｎｄ［ｃ］／／７ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　ｏｉＳｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　［３］　ＰＥＣＫ　ａｎｄ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｍｅｘｉｃｏ：Ｍｅｘｉｃｏ　Ｐｒｅｓｓ，１９６９：２２５—２９０．　　［４］　周文波．盾构法隧道施工技术及应用［Ｍ３．北京：中国建筑工业出版社，２００４．—３１６．　［５］　白廷辉，尤旭东，李文勇．盾构超近距离穿越地铁运营隧道的保护技术［Ｊ］．地下空间，１９９９，１９（４）：３１１中国铁道科学　第３１卷　（ＢＡＩ　Ｔｉｎｇｈｕｉ，ＹＯＵ　Ｘｕｄｏｎｇ，ＬＩ　Ｗｅｎｙｏｎｇ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　Ｃｌｏｓｅ－Ｄｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｈｉｅｌｄ　Ｃｒｏｓｓｉｎｇ　Ｓｕｂｗａｙ　Ｔｕｎ—　ｎｅｌ［Ｊ］．Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｓｐａｃｅ，１９９９，１９（４）：３１１—３１６．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　　［６］　廖少明，杨俊龙，奚程磊，等．盾构近距离穿越施工的工作面土压力研究［Ｊ］．岩土力学，２００５，２６（１１）：１７２７—１７３０．　（ＬＩＡＯ　Ｓｈａｏｍｉｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｊｕｎｌｏｎｇ，ＸＩ　Ｃｈｅｎｇｌｅｉ，ｅｔ　ａ１．Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　Ｅａｒｔｈ　Ｂａｌａｒｃｅ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　Ｓｈｉｅｌｄ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ａｃｍｓｓ　Ｕｈｒ　Ｎｅａｒ　Ｍｅｔｒｏ　Ｔｕｎｎｅ１　ｉｎ　０ｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｒｏｃｋ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，２００５，２６（１１）：１７２７—１７３０．ｉｎ　Ｃｈｉ—　ｎｅｓｅ）　ｔ　　［７］　李曙光，方理刚．土压平衡盾构法隧道施工中影响地表沉降的因素浅析［Ｊ］．现代隧道技术，２００７，４４（５）：７２—７６．　（ＬＩ　Ｓｈｕｇｕａｎｇ，ＦＡＮＧ　Ｌｉｇａｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｆａｃｔｏｒｓ　Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　Ｇｒｏｕｎｄ　Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ＥＰＢ　ＴＢＭ　Ｔｕｒｍｅ—　ｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｍｏｄｅｒｎ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，４４（５）：７２—７６．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　　［８］　王洪新，傅德明．土压平衡盾构平衡控制理论及试验研究［Ｊ］．土木工程学报，２００７，４０（５）：６卜６８．（ＷＡＮＧ　Ｈ０ｎｇｘｉｎ，ＦＵ　Ｄｅｍｉｎｇ．Ｔｈｅ０ｒｃ！ｔｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｓｔ　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｂａｌａｎｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＥＰＢ　Ｓｈｉｅｌｄｓ［Ｊ］＿Ｃｈｉｎａ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２００７，４０（５）：６１—６８．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［９］　宋天田，周顺华，徐润泽．盾构隧道盾尾同步注浆机理与注浆参数的确定［Ｊ］．地下空间与工程学报，２００８，４　（１）：１３０—１３３．　（ＳＯＮＧ　Ｔｉａｎｔｉａｎ。ＺＨＯＵ　Ｓｈｕｎｈｕａ，ＸＵ　Ｒｕｎｚｅ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｇｒｏｕ—　ｔｉｎｇ　ｉｎ　Ｓｈｉｅｌｄ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｓｐａｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００８，４（１）：１３０—１３３．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　－２００３地铁设计规范［ｓ］．北京：中国计划出版社，２００３．　［１Ｏ］　北京城建设计研究院．ＧＢ５０１５７－Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｓｈｉｅｌｄ　Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　ｉｎ　Ｓｈｏｒｔ－Ｄｉｓｔａｎｃｅ　Ｕｎｄｅｒｃｒ０ｓｓｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ　ＳＵＮ　Ｙｕｙｏｎｇ　～。ＺＨＯＵ　Ｓｈｕｎｈｕａ　，ＸＩＡＮＧ　Ｋｅ　，ＺＯＵ　Ｃｈｕｎｈｕａ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｌｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｏｎｇｌｉｎｇ　Ａｎｈｕｉ　２４４０００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｉｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１８０４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｅａｒｔｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｂｅｌｏｗ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｔｕｎｎｅｌ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｂｕｒｉｅｄ　ｄｅｐｔｈ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ｒａｎｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｅａｒｔｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｆ—　ｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｕｎｎｅｌ　ａｒｅ　ｂｏｔｈ　１．５　ｔｉｍｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｐａｒｔｉｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｂｅ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｒｅｅ　ａｒｅａｓ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ａｒｅａ　ｂｅｆｏｒｅ　ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ，　ｋｅｅｐｉｎｇ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｒｅｓｕｍｉｎｇ　ａｒｅａ　ａｆｔｅｒ　ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｅａｒｔｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｕｒｉｅｄ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｕｎｎｅｌ　ｉｓ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌａ—　ｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｅａｒｔｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｕｎｎｅ１　ｉｓ　ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｌａｗ　ｏｆ　ｅａｒｔｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｕｎｎｅｌ，ｉｔ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｓｈｉｅｌｄ　ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　ｉｎ　ｓｈｏｒｔ—ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｒａｉｌｗａｙ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｒｅｅ　ａｒｅａｓ．Ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｒｅａｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　ｓｅｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｐｒｏｊ　ｅｃｔ　ｏｆ　ｓｈｉｅｌｄ　ｔｕｎｎｅｌ—　ｌｉｎｇ　ｉｎ　ｓｈｏｒｔ—ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｕｎｎｅｌ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｇｒｅｅ　ｗｅｌｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　ｓｅｔ　ｖａｌｕｅｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｕｎｎｅｌ　ｉｓ　ｃｏｎ—　ｔｒｏ１１ｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ　５　ｍｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｅｌｄ　ｔｕｎｎｅｌ；Ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｔｕｎｎｅｌ；Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ；Ｃｈａｍｂｅｒ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ；Ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　（责任编辑刘卫华）