检索结果-南通市图书馆

作者：高星璞河南大学

学位级别：硕士

TBM具有施工安全、快速、环保等优点,目前在世界范围内得到大量应用。当双护盾TBM在深部挤压地层中掘进,常会因地层中赋存的高地应力而出现围岩大变形,当围岩的变形量超出TBM预留的扩挖间隙时,便挤压TBM护盾,严重时导致TBM卡机事故,给... 详细信息

TBM具有施工安全、快速、环保等优点,目前在世界范围内得到大量应用。当双护盾TBM在深部挤压地层中掘进,常会因地层中赋存的高地应力而出现围岩大变形,当围岩的变形量超出TBM预留的扩挖间隙时,便挤压TBM护盾,严重时导致TBM卡机事故,给工程带来巨大的损失。基于以上原因,为探讨合理的卡机控制措施,运用3DEC建立数值模型,分别研究了施工速度、扩挖间隙、侧压系数、回填层材料变形参数、回填厚度及软填充长度对双护盾TBM卡机控制的影响。主要研究内容和成果如下:(1)考虑隧道的掌子面效应和围岩的流变特性,运用3DEC内置的CVISC粘弹塑性本构建立了围岩-TBM相互作用模型,并采用动态分布开挖的方法模拟了双护盾TBM的开挖过程。(2)采用上述数值模型,分析了施工速度与扩挖间隙的改变对围岩变形量、TBM接触压力以及TBM总阻力的影响规律,并最终确定了其对TBM卡机状态和TBM容许停机时间的影响:提高施工速度和增大扩挖间隙均为有效的卡机控制措施,同时在研究范围内,施工速度和扩挖间隙均存在拐点值,在该拐点值附近卡机控制效果更为明显。(3)探讨了侧压系数、回填材料变形参数、厚度及软填充长度对围岩变形量、TBM总接触压力以及TBM总阻力的影响趋势,研究结果表明:侧压系数越大对TBM卡机控制越不利;弹性模量越大,越有利于隧道的整体稳定性;回填层厚度的增加虽会有利于TBM卡机控制,但施工成本增加,因此需根据工程实际合理选定回填层厚度;软回填长度的增加导致TBM的卡机概率增加。

关键词：隧道工程双护盾TBM 卡机控制容许停机时间预留变形施工速度侧压系数

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侧压系数及回填材料对双护盾TBM卡机控制的影响分析

引用

郑州大学学报（工学版） 2020年第2期41卷 91-96页

作者：温森贾书耀高星璞河南大学岩土与轨道交通工程研究所河南开封475004

为研究深部挤压地层侧压系数λ、回填材料弹性模量E、软填充长度Lr对双护盾TBM卡机控制的影响,采用3DEC建立了TBM与围岩相互作用模型。数值计算中采用了改进的Burgers(CVISC)黏弹塑性蠕变本构,模拟了TBM动态分步开挖,结果表明:(1)λ越大... 详细信息

为研究深部挤压地层侧压系数λ、回填材料弹性模量E、软填充长度Lr对双护盾TBM卡机控制的影响,采用3DEC建立了TBM与围岩相互作用模型。数值计算中采用了改进的Burgers(CVISC)黏弹塑性蠕变本构,模拟了TBM动态分步开挖,结果表明:(1)λ越大,对TBM卡机控制越不利:当λ≤1时,其影响程度较小;当1<λ≤1.2时,其影响程度逐渐增大;当λ≥1.2时,TBM的总阻力急剧上升,对卡机控制极为不利;(2)回填材料E越大,TBM的总接触压力和总阻力越小,对TBM卡机控制越有利;(3)Lr越大TBM总阻力越大,TBM的卡机概率也越大;TBM掘进中,为了降低卡机概率应尽量缩短软填充阶段的长度。

关键词：双护盾TBM 卡机控制侧压系数回填材料弹性模量软填充长度

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