1.一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，包括：根据新建隧道和既有隧道的相对位置建立三维坐标系，在既有隧道外部设置注浆环，在盾构体上设置刀盘附加推力q、盾壳侧摩阻力f、盾尾附加注浆压力p和土体损失这四个因素作用，建立新建隧道-注浆环-既有隧道三者共同作用的力学模型；

根据建立的力学模型，在考虑新建隧道开挖影响的四个因素的基础上，结合既有隧道注浆环对附加应力的加速折减和环向地基土加固作用，采用分段计算的方式计算既有隧道轴线处的竖向附加载荷；

根据既有隧道的沉降计算公式，将所述竖向附加载荷代入，求得既有隧道竖向位移；

在不同工况下，绘制既有隧道竖向位移的变形图；

通过所述变形图，得出注浆作用下既有隧道的位移ω；

将位移ω与《城市轨道交通结构安全保护技术规程》中的I级控制标准进行对比，若隧道位移值ω小于5mm，则为合理，反之不合理。

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，根据新建隧道和既有隧道的相对位置建立三维坐标系，在既有隧道外部设置注浆环，在盾构体上设置刀盘附加推力q、盾壳侧摩阻力f、盾尾附加注浆压力p和土体损失这四个因素作用，建立新建隧道-注浆环-既有隧道三者共同作用的力学模型，具体包括：在地面上垂直既有隧道轴线方向建立x轴，平行于既有隧道轴线方向建立y轴，竖直向下建立z轴；下穿隧道轴线位于xoz平面，上部为既有隧道，下部为新建隧道，新建隧道垂直下穿既有隧道，既有隧道轴线埋深为h，半径为Rs，新建隧道轴线埋深为H，半径为R；在既有隧道内进行洞内注浆会紧贴管片外壁形成一段注浆加固环，该加固环设置在新建隧道和既有隧道之间，注浆环厚度为t，且沿隧道环向及纵向均呈均匀分布；注浆环加固段长度为L；

新建盾构体切削面上设置沿x着轴正向的刀盘附加推力q，沿新建盾构体环向设置盾构侧摩阻力f，新建盾构体尾部设置径向的附加注浆压力p，建立新建隧道-注浆环-既有隧道三者共同作用的力学模型。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，根据建立的力学模型，在考虑新建隧道开挖影响的四个因素的基础上，结合既有隧道注浆环对附加应力的加速折减和环向地基土加固作用，采用分段计算的方式计算既有隧道轴线处的竖向附加载荷，具体包括：根据建立的力学模型，在考虑新建隧道开挖影响的四个因素的基础上，结合既有隧道注浆环对附加应的加速折减和环向地基土加固作用，分别计算刀盘附加推力q、盾壳侧摩阻力f、盾尾附加注浆压力p和土体损失这四个因素在既有隧道管片表面处某点(x,y,z)产生的沿竖直方向的附加应力，为了便于计算，将盾尾附加注浆压力p分解为竖向附加应力p1和水平向附加应力p2，经过计算可得刀盘附加推力q产生的竖向附加应力σz-q、盾壳侧摩阻力f产生的竖向附加应力σz-f、盾尾附加注浆压力p产生的附加应力σz-p1和σz-p2、土体损失产生的附加应力σz-s，最后将各个附加应力进行求和可得到新建隧道开挖引起的总竖向附加应力σz，通过对注浆环表面积分得到竖向附加荷载。

4.根据权利要求3所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，刀盘附加推力q产生的竖向附加应力σz-q的计算过程如下：式中：R1和R2均为中间变量，具体关系为

μ为土的泊松比；r和θ分别为计算点距原点距离和所

在角度。

5.根据权利要求3所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，盾构侧摩阻力f产生的竖向附加应力σz-f的计算过程如下：式中：L2为盾构机长度；R3和R4均为中间变量，具体关系为s为积分

变量。

6.根据权利要求3所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，附加注浆压力p产生的竖向附加应力σz-p1和σz-p2的计算过程如下：式中 ：mt为盾尾注浆影响长度，R5和R6均为中间变量 ，具体关系为

7.根据权利要求3所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，土体损失引起的附加应力σz-s的计算过程如下：下穿段上部盾构掘进引起的既有隧道位置处任一点的土体竖向位移值Uz：其中：

式中：B、λ、δ均为中间变量，k为地基基床系数，有 E0为土的变形模量，有 Es为地基土压缩模量，b为地基梁宽度，EtIt为隧道等效抗弯刚度，μ为土体泊松比；d为土体移动焦点到新建隧道中心点的距离；η为最大土体损失百分率(％)，η(x)为沿x轴方向土体损失百分率变化函数；

进而得到土体损失在既有隧道上产生的附加应力σz-s为：

σz-s＝k·Uz             (10)

8.根据权利要求3所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，所述既有隧道注浆环对附加应力的加速折减具体如下：引入应力折减系数Q用于表示应力在注浆加固环中的传递折减程度，即：通过应力折减计算公式进行应力σ′2的计算，即有：

σ′2＝Qσ2              (12)

式中：σ′2为折减后加固段土体附加应力，Q为应力折减系数，σ2为折减前加固段土体附加应力。(x0,y0,z0)为在注浆环表面任意一点坐标，(x0’,y0’,z0’)为各应力通过注浆环传递折减后作用在注浆环内表面对应作用点坐标。

9.根据权利要求3所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，所述环向地基土加固作用具体如下：由于注浆加固作用，在注浆环段的地基土强度将会提高，地基土的弹性模量E以及地基基床系数k会增大，令注浆加固段的地基基床系数为k1，弹性模量为E1，泊松比为μ1，左右非加固段的地基基床系数为k2，弹性模量为E2，泊松比为μ2，注浆环加固段的隧道环数为从m0环到n0环；

设左侧非加固段管片表面、加固段注浆环外表面、右侧非加固段管片表面所受的附加应力依次为σ1、σ2、σ3；

非注浆环加固段的附加荷载求解时，可直接在管片下半圆表面任取一个竖向附加应力σβ，其作用点与水平直径的角度为β，则计算点的坐标满足：通过积分可得左右非加固段的附加荷载P1和P3为：

注浆环加固段的附加荷载求解时，需要在注浆环外表面任取一个竖向附加应力σβ，其作用点与水平直径的角度为β(0≤β≤180°)，则计算点的坐标满足：通过积分可得注浆环外表面的附加荷载P2为：

式(14)乘上应力折减系数Q即可求得注浆段直接作用在管片外壁的附加荷载P2′为：P′2＝QP2                     (17)

10.根据权利要求1所述的一种盾构隧道下穿工程中既有隧道注浆加固效果的评估方法，其特征在于，所述既有隧道的沉降计算公式具体如下：盾构掘进产生的附加应力将会用于克服地层抗力、克服管片环间的剪切力、克服环间拉力而分别做功，即满足：Wσ＝WR+WS+WT                 (18)式中：Wσ为附加应力做功总量，WR为克服地层抗力做功，WS为克服环间剪切力做功，WT为克服环间拉力做功。

其中，

式中：N为既有隧道上受到附加应力影响中心点单侧的管片环数，ks为隧道环间剪切刚度，kt为隧道环间抗拉刚度，k为地基基床系数，j为管片环刚体转动效应比例系数，Dt为管片环环宽，m和m+1为相邻两环管片环的序号，D为既有隧道直径，w(y)为盾构隧道的竖向位移函数，P(y)为沿既有隧道纵向的总竖向附加荷载函数。

盾构隧道的竖向位移函数ω(y)为：

式中： A为位移函数中的待定系数矩阵，有A＝{a0,

a1…an}T，n为傅里叶级数的展开阶数；

对土体刚度矩阵[Ks]及{P}T的展开形式进行调整，调整后的土体刚度矩阵[K′s]及附加荷载作用效应{P′}T为：由公式(28)可得待定系数矩阵AT：

AT＝([Kr]+[K′s])-1{P′}T            (26)将AT代入公式(18)中可得盾构隧道的竖向位移函数ω(y)为：ω(y)＝{Tn(y)}AT              (27)。