杨文钰，郑俊杰，章荣军，乔雅晴

(1.华中科技大学 土木与水利工程学院，武汉 430074；2.武汉大学 土木建筑工程学院，武汉 430072)

随着城市的发展，盾构隧道成为充分利用地下空间最为有效的手段之一。掌子面稳定性是盾构隧道的经典问题，合适的掌子面支护压力不仅能够保证盾构施工的安全，同时也保障了盾构隧道周围建构筑物的安全。

对于盾构隧道开挖面失稳问题，大量的学者运用理论分析法[1-3]、数值模拟法[4-6]、模型试验法[7-9]已经得到了丰富的研究成果。然而，土体的天然变异性与试验或场地的限制导致了人们对岩土体的认知缺乏，这决定了岩土体参数的不确定性[10]。以上这些研究都把土体视作均质且各向同性的材料，在预测极限支护压力时可能会存在偏差。近年来，有学者将土性参数的不确定性考虑在盾构隧道掌子面稳定性的研究中，Mollon等[11-14]基于随机响应面等方法，研究了抗剪强度参数的变异性对掌子面稳定性的影响，揭示了土性参数变异性对极限支护压力的影响的基本规律。以上研究将土性参数视作随机变量，为进一步考虑土性参数的空间变异性，Mollon等[15]首先基于极限分析理论，得到了考虑抗剪强度参数空间变异性二维掌子面失效机制，Cheng等[16-19]考虑了砂土、黏性土以及成层土抗剪强度参数的空间变异性，研究表明，抗剪强度空间变异性对掌子面稳定性有重要影响，忽略这一特性可能高估掌子面的稳定性；极限支护压力与抗剪强度参数的变异系数、自相关距离密切相关。……