蔡海兵 ，彭立敏，郑腾龙

(1. 安徽理工大学 土木建筑学院，安徽 淮南，232001；2. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙，410075)

20 世纪50 年代，Litwiniszyn[1]基于砂箱模型试验，为研究地下采矿过程中岩层与地表移动等问题而提出了随机介质理论，该理论将岩层视为一种“随机介质”，将地下开采所引起的岩层与地表变形看成是一随机过程，应用概率统计的方法可实现对岩层与地表变形的预估。随机介质理论经过Liu 等[2-3]的发展和完善，其应用领域从最初的地下采矿地表变形分析，发展到露天采矿、近地表开挖及地层疏水所引起的地表变形分析等。阳军生等[4]和杨小礼等[5]均针对城市隧道施工所引起的地表移动和变形问题，采用随机介质理论进行分析讨论，进一步拓展了随机介质理论的应用领域。施成华等[6]考虑隧道开挖地层移动与变形的时间－空间发展过程，基于随机介质理论，系统地对城市隧道矿山法及盾构法等施工引起的地层移动与变形相关问题进行了研究。目前该理论已成为我国城市地铁隧道工程中地表变形预测的实用方法之一。如将地层冻结引起的地表冻胀变形看成是一随机过程，该过程可以认为是岩土体开挖引起地表变形的逆过程，则隧道冻结施工引起的地表冻胀变形问题亦可以采用随机介质理论进行预测分析。阳军生等[4]、李方政[7]、陶德敬等[8]和周太全等[9]都采用该理论对地铁隧道冻结法施工引起的地表冻胀变形进行了分析，并得出了一些有意义的结论，但共同的不足之处为在分析过程中均未考虑冻结过程，即冻结壁的形成过程。……