摘要

上软下硬地层中浅埋矩形隧道掌子面失稳具有明显的非线性突变破坏特征,表现为地表沉降变形的不确定性、本构关系的非线性及破坏发生的突变性。在分析上软下硬地层矩形地铁隧道掌子面力学模型的基础上,建立了上软下硬地层矩形隧道掌子面失稳尖点突变模型,提出了利用地表沉降数据的突变失稳判定方法。将突变模型应用于长沙轨道交通5号线火炬村站出入口隧道施工中,结合地表沉降监测数据,判断掌子面稳定性。结果表明:隧道地表沉降变形曲线与尖点突变模型具有良好相关性,稳定性分析结果与实际情况吻合较好。