蒋加兵，陈子龙，徐 涛

(1.中建四局第五建筑工程有限公司，广东 深圳 518000；2.航天江南集团有限公司，贵州 贵阳 550009；3.澳门大学 土木与环境工程学系，澳门 999078)

0 引 言

盾构技术已被广泛应用于城市，特别是城市历史街区和建筑密集区等需要严格控制地面变形区域的地铁隧道建设中。当盾构隧道位于高水压、高应力环境下的饱和砂层中时，如越江、越河和跨海隧道，开挖面的稳定性尤其重要。开挖面支护压力过小可能导致地下水涌入压力仓，导致开挖面倾塌；支护压力过大会造成地面挤出破坏。开挖面支护压力设计或控制不当造成的安全事故时有发生，特别是隧道开挖面失稳造成的地面结构物破坏、路面塌陷等事故屡见不鲜。2018年2月7日佛山市地铁二号线隧道透水事故，造成11人死亡；2018年1月25日广州市轨道交通21号线突发坍塌事故，死亡3人。在这种地层条件下，压力泥浆通常用来平衡盾构隧道开挖面上的水土压力，以稳定开挖面。压力仓中的压力高于地层中的静水压力，泥浆会向地层中入渗。在这种情况下，部分有效支护力转化为超孔隙水压力，使开挖面上有效支护压力减小，降低开挖面稳定性。在一些隧道的掘进过程中，超孔隙水压力已被监测到，例如荷兰第二Heinenoord隧道、绿心隧道、阿姆斯特丹南北线隧道、上海中环穿越黄浦江隧道等[1-4]。因此，合理的压力设计对开挖面稳定至关重要。

N.HORN[5]首次提出了的盾构隧道开挖面稳定的仓筒理论，如图1。随后，这一极限平衡法被很多学者采用并发展[6-8]。……