胡涧楠， 钱勇进， 王 璐， 徐 超， 朱 伟

（1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098； 2.河海大学土木与交通学院，南京 210098；3.河海大学环境学院，南京 210098）

随着各大城市地铁建设规模的不断加大，跨江越海隧道工程不断增加，盾构法逐渐成为主流的隧道施工方法［1］. 作为一种成熟的施工技术，许多城市的地铁隧道工程中都采取了相对经济的土压平衡式盾构施工技术. 土压平衡盾构在掘进过程中，刀盘切削土体进入土舱使渣土充满土舱，舱内土压与开挖面上的土水压力保持平衡，保证了开挖面的稳定［2］，此时的盾构机处于正常的满舱掘进状态. 正常满舱掘进时，盾构机的推力及扭矩较大，导致盾构机负荷较大，掘进速度相对较慢，刀具磨损较为严重，刀盘易结泥饼［3-4］. 因此许多地铁工程选择以非满舱的模式进行掘进，所谓非满舱模式，即渣土并未完全填满土舱，而是在土舱上部留有部分空隙. 以此种状态掘进时，盾构机的推力和扭矩较小，可以降低盾构负荷，提高掘进速度，有利于工期的缩短和施工效率的提高［5-6］. 但是非满舱掘进模式同样也存在一些问题，由于土舱不满，开挖面上部存在一个临空面，会导致作用在开挖面上的支护压力减小，同时，在富水地层临空面的存在也会导致大量地下水涌向开挖面，渗流作用下会形成水头差，这些因素都不利于开挖面的稳定.

关于渗流作用下开挖面稳定的研究，主要集中于求解开挖面所……