吕玺琳，李冯缔，黄茂松，万家亮

（1.同济大学 地下建筑与工程系，上海200092；2.同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092）

在城市地铁盾构掘进过程中，施加合理的支护压力维持开挖面稳定性是保证安全施工的关键.当前针对支护压力已有不少的试验和理论研究，但由于问题的复杂性，至今仍没有一个既合理又便于工程应用的方法.目前工程上普遍采用村山公式确定极限支护压力（Kanayasu等[1]；Lu等[2]）.该法是一种在二维简化分析基础上建立的极限平衡模型，而盾构开挖面稳定性从本质上是一个三维问题，合理的分析应建立在三维基础上.当前也已有一些三维分析模型，如Jancsecz和Steiner[3]采用 Horn（1961）基于筒仓理论最早建立了三维楔形体模型，并对盾构隧道开挖面稳定性进行了研究，Anagnostou和Kovári[4]基于该法进一步研究了极限支护压力及主要影响因素.Leca和Dormieux[5]建立了三维极限分析法获得了极限支护压力的上下限解，Mollon等[6]进一步采用多块体极限分析上限法获得了更优的上限解等.但由于极限分析法较为复杂，从实用角度来说，更为理想的是能得到极限支护压力显式计算公式的极限平衡法.三维楔形体模型就是极限平衡法的一种，但由于引入了大量假设，其合理性仍需进一步验证.

随着数值模拟技术在岩土工程领域的广泛应用，该技术也广泛用于土体稳定性研究，其得到的结果可作为验证理论方法的有效途径.Vermeer等[7]及朱伟等[8]通过三维弹塑性有限元数值模……