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敞开式TBM施工围岩稳定性及支护参数研究

金烨  
【摘要】: TBM法施工在深埋长大隧道施工中较钻爆法有着巨大的优势,因为当隧道埋藏较深、长度过长、洞径较大时,采用钻爆法需要相当长的工期,尤其是当工期对经济效益和生态环境有重大影响而开挖工作面又受到限制的情况下,面对速度、环保、效益、安全等问题,使用TBM将成为首选。 围岩稳定性问题一直是地下工程的一个重要研究内容,围岩稳定性评价结果的正确与否直接关系到地下工程的成败。因此,对敞开式TBM法施工中的围岩稳定性问题进行分析和研究就具有重大的现实意义。 本文以南疆线中天山隧道工程为依托,以现场试验及数值模拟计算为主要研究手段,两者相互比较、印证,主要对以下几个方面进行了分析研究。 (1)对TBM开挖隧洞的破岩过程进行分析,并在此基础上对围岩的变形特征进行研究,进而讨论围岩稳定性的影响因素。 (2)通过现场调研,得出不同围岩级别、节理组数及节理组合关系等围岩性质与围岩稳定性之间的关系。 (3)通过超声波现场测试,得出TBM施工对不同围岩情况的影响范围以及围岩的完整性系数,并讨论围岩完整性系数与围岩稳定性之间的关系。 (4)对敞开式TBM施工进行数值模拟计算,得出TBM施工对不同围岩情况的影响范围,并对比现场测试结果进行修正。 (5)对测试结果以及计算结果进行对比分析,提出支护参数;并根据支护参数以及现场实际情况提出具体的支护方法及支护措施。


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