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软土地层中双圆盾构掘进对周围土体扰动及隙水压力数值分析王开杨（中交第二公路工程有限公司，陕西西安 710000）［摘要］双圆盾构具有断面形式特殊、开挖面积相对较大的特点，其推进将引起较大的地层扰动，而过大的土体扰动往往引发一系列环境病害。
基于此，本文提出了软土地层中双圆盾构掘进对周围土体扰动的影响，同时对隙水压力的数值进行分析。
首先建立双圆盾构施工力学模型，模拟土体在施工过程中的扰动数据；其次将获取的参数以三维方式体现，应用算法进行解析；再对土体中的隙水压力峰值分布状态进行计算，推导影响变量；最后在实际工程中应用土体扰动因素的代入，验证土体扰动受隧道深度以及盾构设备半径等因素影响，并验证隙水的峰值变化与隧道中心线变化有关。
［关键词］土体扰动；隙水压力；盾构设备；地层损失［中图分类号］U455 ［文献标识码］A ［文章编号］1001-554X（2023）06-0120-06 Numerical analysis of disturbance of surrounding soil and gap water pressure causedby double circular shield excavation in soft soil strataWANG Kai-yang隧道建设工程有效提升了对空间的利用率，无论是在城市中的轨道交通还是跨山越岭引水工程，均需要应用盾构设备进行隧道挖掘。
由于我国地质情况复杂，所建设的隧道结构也因地而异，导致双圆盾构施工过程中容易对周边土体造成破坏性影响，或产生隙水压力异常等问题。
为了能够获取更有效稳定的双圆盾构技术，在实际工程中应用多种方法进行改善［1，2］。
双圆隧道（简称DOT）优化了断面形式，有效减小了断面面积，使地下资源得到了更合理利用，因而其在我国大中城市的地下轨道交通建设中被广泛使用。
与单圆隧道相比，双圆隧道可在较为狭小的地下空间穿越，减小对地面构筑物的影响，同时也可避免联络通道，规避施工风险。
一、TBM软土地区土压力计算分析1、选择合适的土压力分析方法土压力应该沿隧道断面径向作用于衬砌上或分解为水平土压力和竖直土压力2、对隧道结构底部的土压力考虑为土的反向土压力3、计算土压力的方法A、水土合算B、水土分算4、计算方法隧道外荷载计算要根据隧道的埋深情况而定。
当隧道埋深小于2D( D为隧道外径) 时, 上覆土压力为全部覆土重( 当隧道埋深小于1. 5D时按埋深为1. 5D计算), 同时若有地面荷载则应考虑进去。
当隧道埋深不小于2D时, 应根据地层的成拱效应, 计算出土层的松弛土压力。
松弛土压力一般多采用泰沙基公式计算, 根据竖向土压力计算相应的水平土压力, 假设隧道衬砌拱部到底部作用于衬砌型心处的水平土压力是均布的，大小由垂直土压力乘以一个系数决定，水压力及自重根据实际情况计算。
弹性地基梁模型的计算图式二、隧道衬砌及土体变形分析1、衬砌变形采用弹性地基梁结构模型弹性地基梁模型对于错缝拼装的管片衬砌, 均假设管片环是弯曲刚度均匀的环, 对于接头的影响, 则引入了弯曲刚度有效率η和弯矩提高率ᵷ两个参数( η< 1,ᵷ>0) , 把环向衬砌接头对结构刚度的削弱用折减刚度ηEI 代替结构刚度EI, 将计算所得的弯矩M在管片环向接头处进行调整, 接头弯矩为( 1-ᵷ) M, 接头处相邻环管片弯矩增加为( 1+ᵷ) M。
弹性地基梁模型的外荷载如图所示, 主要有竖向土压力、水平土压力、水压力、地基抗力、衬砌自重。
其中, 地基抗力可用全周或局部地基弹簧模拟。
衬砌内力和位移的计算方法是将衬砌环离散为有限个梁单元, 理论分析结果表明, 当梁单元个数足够多时, 即当剖分单元取得足够小时, 完全可以用直梁模型代替曲梁模型。
将地基反力简化为节点处的地基弹簧, 根据计算的节点位移情况决定地基弹簧取舍, 反复进行计算, 直到所有弹簧都受压为止。
2、土体变形分析同一水平面隧道顶部地层竖向位移最大, 距离隧道轴线越远, 土层的竖向位移越小; 距离地表越深, 地层竖向位移越大; 隧道任一深度地层的竖向位移都随施工过程而逐渐增大, 其中注浆和盾尾管片脱开阶段地层竖向位移增长幅度最大, 因为该阶段隧道壁面和盾构外壳脱离, 注入的浆体处在初凝流动态凝结阶段, 弹模较小, 衬砌周围土体挤入盾尾空隙, 周围地层位移较大, 随着注浆体进入可塑状凝结阶段浆体的弹模增长比较快, 相应地层竖向位移增幅减小。
盾构施工中相关计算土仓压力的计算出土量的计算每环注浆量的计算注浆速度的计算对土压平衡式盾构而言，一个重要的因素就是要使密封仓的土压力和开挖面的水土压力保持动态平衡。
如果密封仓的土压力大于开挖面的水土压力，地表将发生隆起;反之，如果密封仓的土压力小于开挖面的水土压力，地表将发生沉陷，通过最近的学习和资料的收集，对现有的地仓压力计算作一下结合。
已便结合以后施工提供数据，将理论与实践结合，得到适合地区的土仓压力计算模型。
1.土仓压力设定的原则在盾构施工过程中，掘进时土压力设定的通用原则:在选择掘进土压力时主要考虑地层土压力、地下水压力(孔隙水压力)，并考虑预备压力;土仓的土压力可以维持刀盘前方的围岩稳定，不致于因土压偏低造成土体坍塌、地下水流失;为了降低掘进扭矩、推力，提高掘进速度，减少土体对刀具的磨损，土仓的土压力应尽可能得低，以使掘进成本最低。
总体而言，土仓压力控制如下图所示：土压平衡盾构正面推进力可表示为：()i z w N P P P =-+式中： i P — 密封舱土压力，kPa;z P — 开挖面侧向静止土压力，kPa; w P — 开挖面水压力，kPao为使开挖面保持稳定，理论上应尽量满足0N =。
2.土仓压力计算通常在设定土仓压力时主要考虑地层土压力、地下水压以及预先考虑的预备压力。
地层土压力的计算：地层土压力的计算是最为复杂，采用不同的计算模型就会有不同的结果，根据高等土力学中的知识，可以选择以下三种计算方法：静止土压力在静止的弹性平衡状态下天然土体的土压力，在深度z 处，其竖直面的应力，即静止土压力为：0z k z σγ=式中： γ— 土的有效重度，3/kN m ；z — 埋深，m ；0k — 土的静止侧压力系数静止侧压力系数0k 的数值可通过室的或原位的静止侧压力试验测定，在施工岩土勘察报告中均会给出。
0k 也可按经验确定:砂0.34-0.45;硬粘土、压密砂性土0.5-0.7;极软粘土、松散砂性土0.5--0.7。
成都地铁10号线土建三标华兴站～区间风井盾构区间隧道开挖面水土压力计算书一、工程概况成都地铁10号线土建三标华兴站～区间风井盾构区间，左线里程ZDK4+363.446～ZDK5+554.255，全长1188.249m，ZDK4+997.440=ZDK5+000.000，短链 2.56m，左线设两个平曲线，半径分别为700m、690m；右线里程YDK4+293.046～YDK5+538.242，全长1245.196m，右线设两个平曲线，半径分别为700m、650m。
本区间设两个联络通道，1号联络通道兼泵房里程为ZDK4+701.805（YDK4+694.929），2号联络通道里程为ZDK5+189.928（YDK5+180.029）。
根据《岩土工程勘察报告》可知，本盾构区间主要地层自上而下依次为杂填土、粉质粘土、卵石土（夹粉细砂）、泥岩，盾构隧道穿越地层主要为卵石土（夹粉细砂），在YDK4+598.1～YDK4+743.8（长度145.7m）段，隧道中下部为强风化泥岩，强风化泥岩侵入隧道断面最大值约4m。
隧道底部埋深平均值为20m，其中粉质粘土（含杂填土）厚度为4m，卵石土厚度为16m。
粉质粘土容重为1.92t/m3,侧压力系数为0.46；卵石土容重为2.2t/m3,侧压力系数为0.36。
静止水位在地面以下5m处。
本区间采用盾构法施工，盾构机刀盘开挖面直径为6.28m。
二、水土压力计算因为同等条件下静止土压力大于主动土压力，所以按静止土压力计算更为安全。
首先把4m厚的粉质粘土（含杂填土）按匀布荷载考虑，均匀作用在卵石土层上，把4m厚的粉质粘土（含杂填土）换算成当量的卵石土厚度，然后与其下部的卵石土厚度16m相加来计算卵石土的土压力。
4m厚的粉质粘土（含杂填土）换算成当量的卵石土厚度为：h换石===3.49m式中h换石—粉质粘土（含杂填土）换算成当量的卵石土厚度（m）h土—粉质粘土（含杂填土）厚度（m），h土=4mγ土—粉质粘土容重，γ土=1.92t/m3γ石—卵石土容重，γ石=2.2t/m31、隧道开挖面上部水土压力（1）土压力б石=k石（h换石+h石）γ石=0.36×［3.49m+（16m-6.28m）］×2.2t/m3=10.46232t/m2=104.6232KN/m2=104.6232KPa=0.105MPa=1.05bar式中б石—土压力（bar）k石—卵石土侧压力系数，k石=0.36h石—卵石土顶面至隧道开挖面上部的卵石土厚度（m），h石=16m-盾构机刀盘开挖面直径6.28m(2)水压力б水=h水γ水=（20m-5m-6.28m）×1t/m3=8.72t/m2=87.2KN/m2=87.2 KPa=0.0872MPa=0.87bar式中б水—水压力（bar）h水—静止水位至隧道开挖面上部的含水层厚度（m）γ水—水的容重，γ水=1t/m3所以隧道开挖面上部水土压力б水土=б石+б水=1.05bar+0.87bar=1.92bar2、隧道开挖面中部水土压力（1）土压力б石=k石（h换石+h石）γ石=0.36×［3.49m+（16m-3.14m）］×2.2t/m3=12.9492t/m2=129.492KN/m2=129.492KPa=0.129MPa=1.29bar式中б石—土压力（bar）k石—卵石土侧压力系数，k石=0.36h石—卵石土顶面至隧道开挖面中部的卵石土厚度（m）(2)水压力б水=h水γ水=（20m-5m-3.14m）×1t/m3=11.86t/m2=118.6KN/m2=118.6 KPa=0.1186MPa=1.19bar式中б水—水压力（bar）h水—静止水位至隧道开挖面中部的含水层厚度（m）γ水—水的容重，γ水=1t/m3所以隧道开挖面中部水土压力б水土=б石+б水=1.29bar+1.19bar=2.48bar3、隧道开挖面下部水土压力（1）土压力б石=k石（h换石+h石）γ石=0.36×（3.49m+16m）×2.2t/m3=15.43608t/m2=154.3608KN/m2=154.3608KPa=0.154MPa=1.54bar式中б石—土压力（bar）k石—卵石土侧压力系数，k石=0.36h石—卵石土顶面至隧道开挖面下部的卵石土厚度（m）(2)水压力б水=h水γ水=（20m-5m）×1t/m3=15t/m2=150KN/m2=150KPa=0.15MPa=1.5bar 式中б水—水压力（bar）h水—静止水位至隧道开挖面下部的含水层厚度（m）γ水—水的容重，γ水=1t/m3所以隧道开挖面下部水土压力б水土=б石+б水=1.54bar+1.50bar=3.04bar二〇一五年五月十七日。
软土地层大直径盾构出洞段加固土体的数值分析刘丰军;闫兆强;廖少明【摘要】软土地层中盾构法施工的盾构出洞段土体需要选择合适的加固技术进行处理,以满足施工稳定性的要求.采用三维数值计算方法,分别对冻结法、搅拌桩、搅拌桩+SMW工法加固条件下出洞段的加固土体进行分析,并对地层位移和应力进行比较,为施工时地层加固方法的选择提供理论依据.【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】4页(P54-57)【关键词】盾构法隧道;土体加固;数值分析【作者】刘丰军;闫兆强;廖少明【作者单位】河南科技大学,建筑工程学院,河南,洛阳,471003;郑州大学,土木工程学院,河南,郑州,450000;同济大学,地下建筑与工程系,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】TU4570 前言盾构出洞是指在盾构机组装完成后,放置在符合设计轴线的基座上,将盾构机贯入出洞口进入地层沿所定线路向前推进,直至盾构机完全进入隧道,拆除洞口负环管片、反力架等辅助设施的一系列作业。
盾构推出预留工作井时,必须凿除或拆除封门,随后刀盘切入土体,盾构机逐步进入待开挖土体。
当井壁封门拆除后,如封门后土体不能自立,这时井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体,极易产生大量土体涌入工作井,造成洞口周围大面积地表下沉,危及地下管线及附近建筑物;如在地下水位下出洞而不采取措施,井外泥水还将不断从洞圈与盾构或隧道之间的间隙涌入井内,导致工作井受淹。
因此,对盾构出洞段土体进行加固,保证盾构出洞时土体的稳定性,是盾构工法施工中必须解决的问题,尤其是大直径盾构出洞时该问题更为突出[1-4]。
当前常用的土体加固技术有注浆法、冻结法、降水法、高压旋喷桩、深层搅拌桩或SMW工法,以及一些不太常用的工法如双重钢板桩法、开挖回填法等。
具体工程中,选择何种土体加固技术,需要结合场地情况、技术条件、工期、加固效果等要求进行对比筛选[2-5]。
3.19545°+27°2B1=2+R45°-K0φHBe·у+BH-K0φ·B1·уC1-eφ5.71φ°盾构施工关键参数的计算1）计算依据盾构掘进机选型主要性能参数的计算，根据工程和水文地质情况、盾构机厂商提供的结构和性能参数，参考有关资料进行。
2）计算内容盾构机的主要参数计算主要为土压平衡工况下盾构机推力和扭矩的计算。
⑪在软土中推进时，盾构机所需推力的计算地质参数选取：岩土容重γ=2.0t/m3岩土内摩擦角φ=27°土的粘聚力 C=30Kpa=3.0t/m2覆盖层厚度最大：H max=20.3m；最小H min=10.0m地面上置荷载 Po=2t/m2水平侧压力系数λ=0.62盾构掘进机外径 D=6.39m盾构掘进机总长 L=7.755m盾构掘进机总重 W=300t管片每环的重量 W g=19.29t水平垂直土压之比 K o=1由于隧道沿线的埋深差别不大，最大处为20.3m，最小为10.0m，因此，计算最大埋深处的松动土压和两倍盾构掘进机直径的全土柱高产生的土压，并取其中的较大值作为作用于盾构掘进机上的土压计算：松动高度计算：1×tg27° 0-1×tg27°× 5.71)(20.32.002+ e 20.3( )5.71-1×tg27°× ×1-e 3.05.71×2.0.5.71 (1- )h = =7.08m )(.式中：松动土压P S P S =γh 0=2×7.08=14.16t/m 2两倍盾构掘进机直径的全土柱土压： P q =γh 0式中：h 0=2D=2×6.39=12.78m P q =γh 0=2×12.78=25.56t/m 2 由于P q ＞P S所以，取P q 计算。
环滇池地区软土地层盾构掘进控制措施一、环滇池地区软土特点环滇池地区地处云南高原，属于典型的亚热带季风气候地区。
这一地区的地质构造复杂，地层主要由疏松细粒的软土、粉质黏性土和河流冲积土等组成。
软土地层的特点是容易流失、强度低、可压缩性大、黏聚力大，这些特性使得盾构掘进的施工面临着一系列的困难。
由于环滇池地区地下水位较高，软土地层在盾构施工中易发生液化现象，加大了施工的不确定性。
二、软土地层盾构掘进控制措施1.地质勘察和数据分析在软土地层盾构掘进施工前，必须进行详细的地质勘察和数据分析，充分了解软土地层的分布、厚度、含水量、流失性能等特点，为后续工程施工提供准确的地质情况数据。
还需要进行地下水位及水文地质勘察，确保对软土地层水文地质条件有全面了解。
基于充分的地质勘察和数据分析，可以制定合理的施工方案和风险预测，为软土地层盾构掘进提供可靠的技术保障。
2.支护结构设计软土地层盾构掘进施工中的支护结构设计非常关键。
由于软土地层的流失性能和可压缩性大，施工过程中需要设计出合理的支护结构，确保施工面的稳定性和安全性。
常见的支护结构包括液压支撑、钻孔灌注桩加固、土充填等，可以有效地提高软土地层的抗压承载能力和稳定性。
3.盾构机参数调整在软土地层盾构掘进施工中，盾构机的参数调整非常重要。
针对软土地层的特点，需要根据具体情况调整盾构机的推进力、刀盘的转速、刀具的形状等参数，以确保盾构机在软土地层中的顺利推进和稳定运行。
4.严格监测和应急预案在软土地层盾构掘进施工中，需要建立严格的监测系统，对软土地层的位移、沉降、地下水位等进行实时监测和分析。
一旦发现异常情况，要及时启动应急预案，采取相应的应对措施，确保施工面的安全和稳定。
5.环境保护和治理软土地层盾构掘进施工会对周边环境产生一定的影响，因此需要加强环境保护和治理工作。
包括对土地的复垦、植被的恢复、水土保持等工作，保护环境资源，实现工程与环境的协调发展。
软土地层盾构掘进施工具有一定的复杂性和技术难度，但通过合理的地质勘察和数据分析、支护结构设计、盾构机参数调整、严格监测和应急预案、环境保护和治理等一系列控制措施的有效应用，可以有效地提高软土地层盾构掘进施工的安全性、高效性和稳定性，为市政工程和地下设施的建设提供技术支撑和保障。
基于含水率的昆明软土盾构隧道太沙基土压力计算方法发表时间：2019-06-17T09:05:12.587Z 来源：《建筑模拟》2019年第16期作者：游元明[导读] 以昆明市轨道交通四号线的工程地质资料为基础，结合现有文献资料，采用线性回归、非线性拟合等统计学分析方法，分析昆明地区软土含水率与物理力学指标的相关关系，建立回归分析方程同时给出相应的相关系数。
游元明中铁开发投资集团有限公司昆明 650118摘要：以昆明市轨道交通四号线的工程地质资料为基础，结合现有文献资料，采用线性回归、非线性拟合等统计学分析方法，分析昆明地区软土含水率与物理力学指标的相关关系，建立回归分析方程同时给出相应的相关系数。
结果显示：昆明地区软土工程性质在天然孔隙比、天然含水率、天然容重、有机质含量等方面均与常见的淤泥质土不同，其中粉质粘土和泥炭质土在含水率与天然密度的相关性较好。
粉质粘土通过非线性拟合的方式得出的含水率与粘聚力、内摩擦角相关性良好，而泥炭质土的相关性一般，根据统计学方法给出了相应的取值表。
以此为基础提出了通过含水率计算昆明软土竖向土压力的计算方法，该方法考虑了该土层含水较高的特点，具有一定的研究价值。
关键词：昆明软土；回归分析；非线性拟合；土压力计算；土体参数 1 引言昆明地区软土以泥炭质土和粉质粘土为主，其工程地质特征主要表现为天然孔隙比大、天然容重低、含水量丰富、压缩性高、固结系数低等，且成因年代晚、埋深浅的泥炭质土的物理力学指标相对于成因年代早、埋深大的泥炭质土要更差00。
要想在该地层条件下修建地铁隧道，需要合理的计算施工期间不同埋深条件下的竖向土压力大小。
若计算得出的土压力相对于实际情况过于偏大，则会导致隧道管片设计参数偏于保守，造成材料、资源的浪费，也是一笔不小的经济损失；若计算得出的土压力相对于实际情况过于偏小，则会导致施工、运营期间盾构隧道结构存在较大的安全隐患，给人民生命财产造成较大威胁。
此外，土压力的计算方法若是依赖过多的土体物理力学参数种类，还会在一定程度上累积误差。
理想的土压力计算方法中应尽可能少的使用土层物理力学参数，而且选用的物理力学参数最好还是容易获取的。
因此准确给出简化适用的昆明地区软土地层条件下隧道竖向土压力的计算方法成为当前需要解决的实际设计问题。
近年来国内外研究人员对于如何计算软土地区竖向土压力展开了大量研究工作。
比较有代表性的是简化计算方法，有四种：全土柱理论、太沙基土压力公式、普氏理论、比尔鲍曼土压力公式，各自特点如表1所示0。
我国盾构荷载设计规范规定，当覆土层厚度不大于2倍隧道外径时应按计算截面以上全覆土压力考虑；当覆土厚度大于2倍隧道外径时，应根据地层性质、隧道埋深等按卸载拱理论或全覆土压力计算00。
此外，宋玉香0等和李文博0等分别提出采用全土柱+比尔鲍曼公式、全土柱+修正太沙基公式的方式，避免计算土压力在深浅埋分界出现突变锯齿，而用平顺过渡。
上述研究对于计算竖向土压力有较大帮助，但是由于昆明地区软土含水量较大，现有土压力计算方法均未考虑土体含水率对土体力学特性影响这一特点，提出考虑软土含水率的土压力计算方法能更好的适应昆明地区软土土压力计算实际情况。
根据现有的竖向土压力计算方法，发现广泛地使用了重度、粘聚力、内摩擦角等物理参数，而粘聚力、内摩擦角等参数需要通过繁琐的剪切实验获取，若是能通过含水率计算得出粘聚力和内摩擦角或是给出相应的取值范围，可以省去岩土剪切实验，因此考虑通过这些物理量与含水率的相关关系进行进一步简化。
本文以昆明轨道交通4号线昆明东站～麻苴站～牛街庄站区间隧道为依托工程，采用最小二乘法、SPSS回归分析等统计学研究方法结合现场工程地质资料和文献调研，对昆明地区软土物理力学参数进行相关性研究分析，并在此基础上对于昆明地区软土在埋深较大条件下的太沙基土压力计算公式进行考虑到含水率影响的简化修正，研究成果可以为今后进一步研究提供一定参考。
2 昆明地区软土含水率与物理力学指标相关性研究 2.1 昆明地区软土物理力学性质本文选取的昆明地区软土统计数据来源于昆明市轨道交通4号线昆明东站～牛街庄站区间段数百个钻孔资料，统计结果见表2所示。
（1）泥炭质土天然孔隙比较高、天然含水量大。
常见淤泥质土的天然孔隙比e为1.301～1.676，天然含水量w为50.15%～53.0%；泥炭质土的天然孔隙比e平均值为1.962，天然含水量w平均值为70%。
粉质粘土在天然含水率和孔隙比上都低于淤泥质土，粉质粘土的天然孔隙比e平均值为0.804，天然含水量w平均值为22.2%；（2）泥炭质土天然容重小。
常见淤泥质土容重为1.689～1.893g/cm3；泥炭质土容重平均值为1.43g/cm3。
粉质粘土天然容重大，平均容重1.94 g/cm3（3）泥炭质土压缩系数小。
当P=100～200kPa时，常见淤泥土压缩系数为0.731～1.066MPa-1；泥炭质土压缩系数平均值为0.62MPa-1。
（4）泥炭质土粘聚力较高，内摩擦角相差不大。
天然快剪，常见淤泥土粘聚力c为21.38kPa，内摩擦角φ为7.3°；泥炭质土粘聚力c平均值为30.2 kPa，内摩擦角φ平均值为9.4°。
（5）有机质含量高。
常见淤泥土有机质含量平均为14.31%，泥炭质土有机质含量平均值为21.6 %。
2.2 粉质粘土含水率与物理力学指标相关性研究2.2.1 粉质粘土含水率与天然密度相关分析采用一元线性回归方法，应用最小二乘原理，分析昆明轨道交通4号线昆明东站～牛街庄站区间粉质粘土的天然含水量和湿密度之间的相关性关系（样本数量为118），分析结果如图1：回归分析结果如下：ρ=0.0001w2-0.021w+2.4171，R 2=0.8842 (1)式中，w为含水量，（%），如当含水量为10%时，w=10。
从天然含水量w和密度的散点关系图可知，天然含水量w和密度ρ符合较好的二次抛物曲线递减关系，相关系数较大，为R2=0.8842。
通过文献调研[8]～[22]（表3），可知粉质粘土与国内其他区域的湖相软土（线性递减）、海积软土（幂指函数）都不相同。
2.2.2 粉质粘土含水率与内摩擦角、粘聚力的相关性对于含水率与内摩擦角、粘聚力的相关性，国内采用简单的线性回归方法得到相关方程的相关系数都不理想，因此考虑非线性拟合的方式。
采集样本数据为118份，按照间隔为2%含水量（w）对粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）区间进行分组，共分为11组，具体数据样本占比，如下图2所示。
按照不同的分组区间，对相应的样本数据进行预处理。
具体处理方法如下： 1）对该区间样本的粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）平均化处理； 2）利用数据分析软件SPSS，利用多元线性回归分析方法，对粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）与含水量（w）的关系进行分析，确定拟合公式。
利用SPSS软件对上述预处理数据进行分析，分析结果如下表4所示。
式中，w为含水量，（%），如当含水量为10%时，w=10。
2.3 泥炭质土含水率与物理力学指标相关性研究2.3.1 泥炭质土含水率与天然密度相关分析采用一元线性回归方法，应用最小二乘原理，分析昆明轨道交通4号线昆明东站～牛街庄站区间泥炭质土的天然含水量和湿密度之间的相关性关系（样本数量为108），分析结果如图3：回归分析结果如下：ρ=4e-5w2-0.012w+2.1336，R2=0.9179 (4)从天然含水量w和密度的散点关系图可知，天然含水量w和密度ρ符合较好的二次抛物曲线递减关系，相关系数较大，为R2=0.9179。
通过与表3的对比知，泥炭质土与国内阳澄湖区域的湖相软土（线性递减）、广东、宁波地区的海积软土（幂指函数）都不相同。
2.3.2 泥炭质土含水率与内摩擦角、粘聚力的相关性采集样本数据为108份，按照间隔为5%含水量（w）对粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）区间进行分组，共分为15组，具体数据样本占比，如下图所示。
按照不同的分组区间，对相应的样本数据进行预处理。
具体处理方法如下： 1）对该区间样本的粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）平均化处理； 2）利用数据分析软件SPSS，利用多元线性回归分析方法，对粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）与含水量（w）的关系进行分析，确定拟合公式。
利用SPSS软件对上述预处理数据进行分析，分析结果如下表5所示。
式中，w为含水量，（%），如当含水量为10%时，w=10。
由于拟合公式相关系数较小，在通过含水量（w）来计算粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）时，给出了各含水量区间对应的粘聚力（Cc）、内摩擦角（φc）取值范围参考值，如表6所示。
3 昆明地区软土土压力计算方法修正根据前面统计分析可知，昆明地区泥炭质土和粉质粘土天然含水率w与内摩擦角φc、粘聚力Cc具有一定的相关性，因此利用太沙基理论计算昆明地区软土浅埋隧道竖向围岩压力时，可利用天然含水率w计算摩擦角φc、粘聚力Cc，从而省去较为复杂繁琐的剪切试验。
根据规范当埋深小于两倍洞径时，竖向土压力按全土柱计算。
其中与土体参数相关的γ，粉质粘土可代入(1)式进行计算；泥炭质土可代入(4)式进行计算。
当埋深大于两倍洞径时，可按太沙基公式进行设计，见图4及式(7)。
土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)，粉质粘土按(2)、(3)式进行计算，泥炭质土根据表6进行取值。
4 结论结合昆明市轨道交通4号线昆明东站～牛街庄站区间的工程地质资料，通过统计学回归分析的方法完成了昆明地区软土（泥炭质土及粉质粘土）物理力学参数的相关分析，结论如下：（1）昆明地区软土工程性质在天然孔隙比、天然含水率、天然容重、有机质含量等方面均与常见的淤泥质土不同。
（2）粉质粘土的天然含水量w和密度ρ符合较好的二次抛物曲线递减关系，相关系数较大；泥炭质土天然含水量w和密度ρ符合较好的二次抛物曲线递减关系，相关系数较大；说明昆明软土的密度可以通过含水率求出。
（3）通过非线性拟合的方式给出了粉质粘土及泥炭质土的粘聚力、内摩擦角关于含水率的拟合公式；其中，粉质粘土的相关系数较高，而泥炭质土的相关系数较低；给出了泥炭质土不同含水量区间对应的粘聚力、内摩擦角取值参考表。
（4）提出了通过含水率计算昆明地区软土竖向土压力的计算思路；该方法考虑了昆明地区软土含水率较高的特点，同时使用的土体参数只有含水率一项，可以省去较为复杂繁琐的剪切土体实验。
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