中国新技术新产品2024NO.1（上）-120-生态与环境工程城市地铁轨道交通日益发达，很大程度地缓解了城市交通压力。在使用盾构机挖掘轨道交通隧道的过程中[1]，地下的地质条件复杂，在软土环境下盾构隧道容易出现变形效应，在该情况下盾构隧道出现坍塌的风险较大。为保障盾构机施工作业安全，保证盾构隧道施工质量，对盾构隧道变形效应进行研究意义较大[2]。复杂环境软土地层内含水率较高且土层内由淤泥质土、粉质黏土组成，当受到荷载或者自身荷载发生变化时，容易出现位移现象，地质结构不稳定增加了盾构机施工难度[3]。在该情况下，本文研究复杂环境软土地层中盾构隧道的变形效应，为盾构隧道施工提供变形数据。1复杂环境软土地层中盾构隧道的变形效应1.1工程地质概况本文以某地铁项目作为研究对象，车站主体基坑基底范围内为软土地层，以淤泥质土、淤泥质细沙和粉质黏土为主，其次为全风化和强风化的泥质粉砂岩，地质环境较为复杂。在车站主体基坑基底范围地质结构内含水率数值较大，地质结构不够稳定，为盾构隧道建设带来了较大的难度。工程地质汇总见表1，其盾构隧道平面图如图1所示。盾构隧道推进方向相同，两侧均设有承台，承台尺寸为10m×10m，承台两端分别距离隧道5.5m和5.8m，每个承台均具有3排桩，分别为前排桩、中排桩和后排桩。盾构隧道外径宽度为6.1m，2个盾构隧道之间的距离为11m。表1地质汇总表层号土层类型厚度（m）层顶深度（m）1-1素填土2.702-1B淤泥质土4.741.2~25.12-2淤泥质粉细砂、粉细砂4.471.7~292-3淤泥质中粗砂2.582.2~5.52-4粉质黏土2.853.3~18.603-1粉细砂3.8712~26.203-2中粗砂3.7413.7~285N-2粉质黏土2.5918.5~30.506全风化泥质粉砂岩、粉砂岩5.0818.1~35.607-2强风化泥质粉砂岩、粉砂岩7.0119.7~45.008-2中风化泥质粉砂岩，粉砂岩6.0127.9~58.001.2基于HSS模型的盾构隧道的变形效应计算HSS模型（HyperstaticSoil-Structure）是一种新型的土力学模型，它可以描述土体中不同岩性的存在，从而更准确地预测建筑物所处的土壤状态。该模型可以用于分析盾构隧道在复杂环境软土地层中的变形效应。基于弹塑性理论，将盾构隧道土体的变形行为视为由2个方面共同贡献的因素：弹性变形和塑性变形。其中，弹性变形是土体在受到加载后能恢复到原始状态的变形，而塑性变形是当土体受到过大加载时，无法完全恢复的永久性变形。使用HSS模型可以计算盾构隧道在不同情况下的变形效应。盾构机工作是分段连续进行的，盾构机每推进一段长度[...
