深埋隧道TBM施工巖爆孕育機(jī)理研究.pdf

1、TBM掘進(jìn)是我國(guó)深埋隧道施工的必然發(fā)展趨，由于深埋隧道位于復(fù)雜的高應(yīng)力環(huán)境中，深埋隧道TBM掘進(jìn)將面臨巖爆等工程災(zāi)害的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。研究TBM施工過(guò)程中巖爆孕育機(jī)理對(duì)于保障我國(guó)深部隧道安全建設(shè)具有十分重要的意義。本文以深埋隧道TBM施工巖爆災(zāi)害為研究背景，綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)深埋隧道TBM施工巖爆孕育機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究，取得如下研究成果：
　?。?）基于深埋隧道TBM施工巖爆災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析了深埋隧

2、道TBM施工巖爆災(zāi)害的典型特征及影響因素，劃分了深埋隧道TMB施工巖爆災(zāi)害的類(lèi)別，提出了深埋隧道TBM施工巖爆災(zāi)害關(guān)鍵控制指標(biāo)體系。
　?。?）運(yùn)用FLAC3D建立了深埋隧道TBM施工三維數(shù)值計(jì)算模型，分析了TBM施工過(guò)程中隧道圍巖能量演化規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，利用彈性力學(xué)理論和能量原理，建立了基于彈性應(yīng)變能密度的TBM施工巖爆判據(jù)以及基于彈性應(yīng)變能密度徑向梯度的巖爆位置判據(jù)。
　　（3）基于建立的深埋隧道TBM施工三維數(shù)值計(jì)算

3、模型以及巖爆能量判據(jù)，系統(tǒng)研究了不同埋深、側(cè)壓系數(shù)、TBM掘進(jìn)速度、圍巖巖性及巖層結(jié)構(gòu)等因素對(duì)深埋隧道 TBM施工圍巖應(yīng)力場(chǎng)及能量場(chǎng)分布的影響規(guī)律，揭示了深埋隧道TBM施工巖爆孕育機(jī)理，為深埋隧道TBM施工巖爆預(yù)測(cè)提供了一定的依據(jù)。
　　（4）以某深埋TBM施工隧道的具體工程地質(zhì)條件為背景，對(duì)TBM施工誘發(fā)的隧道巖爆災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析與評(píng)估，有針對(duì)性地提出了該TBM施工隧道巖爆災(zāi)害的預(yù)防與控制措施，為保障該隧道順利掘進(jìn)提供了技術(shù)指