1. 研究目的与意义
地铁自1863年诞生以来已经有一百多年的历史，国际上不少学者提出21世纪是地下空间开发利用的世纪，并预测：21世纪末，将有1/3的世界人口工作、生活在地下空间中。随着我国经济的快速增长，我国的地下铁道建设进入了大发展时期。中国工程院王梦恕院士曾说：中国确实需要地下交通，地铁将不单是城市发展的需要，也是未来地下资源开发的必然。盾构法因其独特的施工安全性及地下施工不影响地面交通，在河底下施工不影响河道通航，施工操作不受气候条件的影响，产生的振动、噪声等环境危害较小，对地面建筑物及地下管线的影响较小等优越性，受到广泛性应用。泥水平衡盾构工法以其施工质量好、效率高、技术先进、安全可靠等优点，近年来已经得到了广泛的应用。
泥水平衡盾构法施工，指在盾构开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。盾构推进时开挖下来的土进入盾构前部的泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面经过分离，然后进入地下盾构的泥水室，不断地排渣净化使用。泥水系统特别是泥浆配比是泥水平衡盾构的关键组成部分，由泥水处理系统与泥水输送系统组成，是泥水平衡盾构施工中确保工作面稳定及排碴的手段。对于泥水盾构而言，泥浆质量的好坏， 对稳定掌子面和降低周围地层对盾构刀具、刀盘的磨损起到很好的保护作用。
地下交通的快速发展，使大直径泥水平衡盾构不断出现和发展。上海崇明越江隧道采用直径达15.43 m的泥水平衡盾构，上海市上中路隧道采用直径14.87m 泥水平衡式盾构机掘进。由于盾构直径增大，工程规模相应增大。像如此大规模的工程一旦失稳，造成的损失将不可估量。泥水平衡盾构隧道开挖稳定性研究是当今的研究热点，国外的专家学者已经进行了一些卓有成效的研究工作。在国内，目前主要集中于研究开挖面的稳定性，PMS泥水体系的研究，开挖模型的建立，数值模拟分析，所以对于泥水平衡盾构泥浆配比的研究对于进一步推动国内在这一领域里的研究具有重要意义；将泥水平衡盾构施工开挖面稳定性进行模拟分析，进一步弄清开挖面稳定机理，泥浆性能及其极限压力，从而更好地指导工程技术人员优化施工工艺，并采取相应措施进行灾害防治。2. 国内外研究现状分析
见附页文献综述。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
一、abaqus有限元模型计算：了解abaqus软件，熟练操作；基于abaqus软件建立泥水盾构隧道开挖面地表沉降分析模型；对模型数据进行计算、分析。
二、新型稳定开挖面泥水体系研究及应用：了解pms泥水体系；对pms泥浆主要原料进行优选试验；研究pms泥浆稳定开挖面的机理；总结pms泥浆的工程应用效果。
4. 研究创新点
一、采用自制仪器进行模型试验；
二、获得泥浆配比规律；
三、获得隧道开挖沉降规律。
