陈登开， 钟久强， 余志勇， 蒋亚龙, *， 朱碧堂

(1. 南昌轨道交通集团有限公司, 江西 南昌 330038； 2. 华东交通大学 江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室, 江西 南昌 330013； 3. 江西省地下空间技术开发工程研究中心, 江西 南昌 330013)

0 引言

自我国交通强国战略实施以来，以地铁为代表的城市轨道交通建设稳步推进。截至2020年底，我国城市轨道交通营运里程已近8 000 km，其中地铁里程超7 100 km[1]。地铁隧道建设过程中，经常遇到掌子面存在多种土质、软硬不均的复合地层。不同地层中掌子面支护压力大小差异悬殊，例如： 黏聚力很强的泥岩中可采用敞开式掘进，土舱无需加压，而在松散的砂土中掘进时往往需要满舱推进[2]。不同复合程度的土体使得掌子面所需支护压力更加难以确定，且地铁沿线通常为城市核心地段，周边环境复杂，其对临近地层的允许变形要求也更为严格。支护压力过大易导致地表隆起破坏，过小易引发掌子面主动失稳，均易诱发土体沉降和邻近地埋管线或建(构)筑物的开裂破坏，造成工程事故。因此，明确不同地层复合程度下，盾构施工时合理的掌子面支护压力与失稳规律，对指导盾构隧道安全施工具有重要意义。

针对均质地层盾构隧道掌子面极限支护压力及其失稳模式，国内外许多学者已展开了大量原位和模型试验研究。文献[3]利用气囊模拟无衬砌隧道，探究了砂土地层中不同埋深下隧道极限支护压力，指出密实砂土中掌子面稳定性与埋深无关。……