上硬下软地层盾构隧道开挖面极限支护力分析

赵明华１，毛 韬，牛浩懿，刘 猛 （湖南大学 岩土工程研究所，湖南 长沙 ４１００８２） 

摘 要：极限支护力是保证盾构隧道开挖面稳定性的关键参数．但目前鲜有学者研究上 硬下软地层中盾构隧道开挖面极限支护力的现状．本文基于极限平衡法和筒仓理论，假设破 坏面为折线，建立了适用于该地层的盾构隧道开挖面极限支护力计算模型，并得到其计算公 式；进而对该地层模型进行数值模拟．结果表明，与不考虑地层分层的传统方法相比较，本文 方法与数值计算结果更为吻合，证明了当开挖面横跨上硬下软地层时考虑分层的必要性．在 此基础上，对埋深、上下土层厚度及土体强度指标等参数对极限支护力的影响进行了分析． 结果表明：当上下地层土质不同时，考虑分层与否所得的极限支护力差异较大．因此，上硬下 软地层不能等同于均质土层，在工程实践中需予以考虑． 

关键词：盾构隧道；上硬下软地层；极限支护力；筒仓理论；极限平衡；数值模拟

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