含黏粒砂土地层浅埋盾构隧道开挖渗流稳定性试验

米 博，项彦勇

(1.城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学)，北京 100044；2.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044)

盾构法修建水下隧道已经广泛应用于实际工程中，如武汉长江隧道、杭州钱江隧道、广深港高铁狮子洋隧道等。随着水下隧道修建数量的增多，所需穿越的地层也越加复杂，如南京长江隧道[1]穿越的地层有：黏土地层、砂土地层、卵石地层以及黏-砂复合土地层等。开挖面稳定性问题是盾构隧道修建过程中最为关心的问题，由于模型试验法可以较直观地反映有关过程的物理力学规律而被广泛采用。然而大多数试验研究的对象为单一砂土、黏土或卵石地层，关于黏-砂土地层水下盾构隧道开挖面稳定性问题的研究鲜有报道。

针对砂土地层，李君等[2-6]进行了重力模型试验，研究了干砂地层开挖面的失稳模式和支护力变化规律。吕玺琳等[7-8]通过离心模型试验，对饱和砂土地层开挖面的失稳机制进行了深入研究。Chen等[9-11]分别开展了离心模型试验和重力模型试验，通过开挖面排水在砂土地层中产生稳态渗流场，研究了开挖面的失稳模式以及有效支护压力随开挖面位移的变化规律，探究了开挖面极限有效支护压力与开挖面-地层水头差的关系。

针对黏土地层，Mair[12]通过离心模型试验，研究了开挖面的主动破坏失稳模式。徐佳伟等[13-14]开展了离心模型试验，通过离心机对泥浆进行固结，研究了具有一定含水率的软黏土地层开挖面的主动破坏模式和被动破坏模式以及相应的极限支护压力。……