曹爱武 吴家耀 褚卫江

(1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 311122；2．浙江中科依泰斯卡岩石工程研发有限公司，浙江杭州 311122)

0 引言

掌子面稳定对隧洞整体稳定影响较大，维持隧洞掌子面稳定是保障工程安全施工及顺利推进的关键之一[1]。软土隧洞自稳性差，常需采取掌子面支护措施，对于临时性的掌子面，由于影响因素众多，尚没有统一的安全控制标准，确定合理的设计安全系数水平对隧洞安全性及支护经济性具有重要的意义。

软土隧洞掌子面稳定特性受到土体参数及隧洞特征的影响，土体参数的不确定性表现为同土层内点与点之间的随机性，即土体参数的变异特性[2]，近年来相关学者对此进行了大量的研究。褚雪松等[3]利用模糊集合方法分析了土体参数及土层边界不确定性对边坡失效概率的影响；蒋水华等[4]考虑了土体参数二维空间的变异性，分析了参数空间差异对边坡破坏模式的影响，进一步考虑了差异性的概率水平对边坡失效概率的影响。Pan等[5]及Wolfgang Fellin等[6]结合试验数据和敏感性分析方法，分析了土体参数等对掌子面支护压力、安全系数的影响。上述研究主要针对设计经验丰富的边坡等永久工程，对于临时性的隧洞掌子面稳定特征，大多是分析土体参数敏感性的影响，难以评估掌子面设计安全系数的合理性。

结合土体参数变异特性及Monte-Carlo随机模拟方法，本研究提出了软土隧洞掌子面设计安全系数的评估方法，分析参数变异水平及试验样本容量对土体参数标准值的影响，进一步分析了其对软土隧洞掌子面稳定性的影响。……