基于密封舱压力场梯度的盾构开挖面稳定性判定

刘宣宇^1,2，邵诚¹，刘东昭¹，殷福亮¹

1. 大连理工大学电子信息与电气工程学部2. 辽宁石油化工大学信息与控制工程学院

摘 要：提出了一种基于密封舱压力场梯度的土压平衡盾构开挖面稳定性的判定方法。利用非均匀B样条最小二乘方法建立了密封舱压力场的分布模型,在此基础上,分析了竖直与水平方向压力梯度的变化,基于密封舱压力场梯度范数给出了开挖面的稳定域及判定方法。对于压力场梯度范数的极值,采用多级动态惩罚函数与粒子群相结合的优化算法对优化函数进行求解。最后,利用现场施工数据进行了仿真研究,对密封舱压力平衡、失衡时的压力场及等压线分布特征进行了分析,并进一步对开挖面的稳定性进行了判断,验证了判定方法的有效性。

关键词：土压平衡盾构;压力场;梯度;开挖面稳定性;非均匀B样条最小二乘法;