近日，同济大学工程风险研究团队张冬梅教授、李海云博士生在《湖南大学学报》期刊上发表了题为“基于地层变异性的大直径盾构隧道鲁棒性设计”的研究论文，报道了结合钻孔勘察信息和盾构掘进过程，得到最可能穿越的典型地层断面，进而实现大直径盾构隧道鲁棒性设计研究。

大直径盾构隧道穿越多重地层，导致其受力条件复杂。因此，准确描述大直径盾构穿越区间的地层形态，并将其作为盾构横断面设计的有效依据，是合理设计盾构隧道的关键。在地层变异性方面，基于耦合马尔可夫链模型迅速发展，但受限钻孔条件以及岩体复杂形态仍挑战重重；不确定分析和优化模型研究得到井喷式应用，但也存在未能兼顾盾构隧道穿越的地层和其力学性能的情况，未能综合考虑地层对大直径盾构隧道的影响。因此，需充分利用钻孔的相关参数确定盾构隧道最可能经过的典型地层断面及其性质，结合鲁棒性设计评估结构对地层的适应能力，使盾构选型更贴合掘进过程。

基于以上背景，本文介绍了耦合马尔可夫地层模拟与鲁棒性评设计估流程。首先是耦合马尔可夫链模拟流程（图1）、地层性质（图2）、钻孔投影位置（图3）、进行了地层信息的提取与模拟（图4），得到最典型穿越的地层（图5）。以典型地层和现场量测岩土性质作为输入数据，结合以椭圆度为盾构隧道的安全系数，提出基于关键受力参数的大直径盾构隧道鲁棒性设计（图6），并证明了算法的优越性（图7）。最后综合考虑掘进穿越过程和钻孔所得条件，提升盾构隧道的鲁棒性（图8），并保证计算效率，为大直径盾构隧道的设计提供可靠的依据。为大直径盾构隧道设计提供了切实可行的鲁棒性设计框架，并为大直径盾构隧道工程提供有价值的参考。

图1 耦合马尔可夫链模拟流程图