双护盾TBM掘进数值仿真及护盾卡机控制因素影响分析

作     者：侯少康 刘耀儒 HOU Shaokang;LIU Yaoru

作者机构：清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41941019) 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室项目(2019-KY-03) 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2021年第61卷第8期

页      码：809-817页

摘      要：卡机是制约双护盾全断面隧道掘进机(tunnel broing machine, TBM)安全、高效施工的重要工程地质问题。卡机涉及影响因素较多,数值仿真是对各种因素的影响程度进行定量化分析的有效手段。该文提出了考虑双护盾TBM掘进施工过程的数值仿真方法,通过基于内变量热力学的蠕变模型模拟围岩的时效变形特性,并实现围岩与护盾的相互作用的模拟。以某公路隧洞为研究对象,对TBM推进速度和超挖量2个卡机控制因素的影响进行了研究。分析结果表明:增大TBM推进速度,能在一定程度减小接触压力和卡机风险;而超挖量对减小接触压力的作用更为显著,且对于高地应力、软岩条件下的隧洞施工,2种卡机控制措施的收益将更加明显。研究结果可为类似工程的卡机风险分析及TBM推进速度和超挖量等参数的优化设计提供一定的借鉴。

主 题 词：双护盾TBM 隧洞施工 卡机 推进速度 超挖量 

学科分类：0810[工学-土木类] 081406[081406] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0814[工学-地质类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2021.26.013

馆 藏 号：203104161...