摘要：护盾式TBM掘进穿越断层破碎带时,围岩收敛变形过大易引起TBM卡机。文章以某输水隧洞工程为背景,采用FLAC3D进行数值模拟研究,探究TBM在穿越断层破碎带时机身所受摩阻力的变化特征,分析超前支护强度及超挖间隙等因素对护盾式TBM机身受力及卡机风险的影响规律。研究结果表明,护盾式TBM机身在软弱破碎地层中所受摩阻力是TBM掘进穿过该区域时卡机灾害发生的关键控制因素。机身处于断层破碎带时,护盾处围岩径向相对收敛变形达到0.16 m,超过预留变形,护盾所受的挤压力及前进摩阻力较高,护盾所受最大摩阻力约为108.71 MN。施加锚杆后洞周最大收敛位移减小了17.06%左右,说明锚杆支护作用对断层破碎带处洞周围岩变形影响显著。

摘要：基于常规三轴循环加卸载压缩试验,分析了大理岩压缩变形过程中的变形特征、能量耗散及损伤演化规律。基于试验结果进行了大理岩弹塑性应变分离,试验结果表明随着轴向偏应力的增加,大理岩轴向弹性应变近似呈线性增加,而侧向弹性应变呈非线性增长。基于变泊松比的假定,建立了大理岩非线性弹性应力-应变本构关系,并据此分离辨识得到大理岩轴向和侧向塑性应变。采用等效应变理论,定义了大理岩损伤变量D,相应得到了大理岩三轴压缩变形破坏过程中的损伤演化特征,根据岩石损伤演化曲线可将大理岩三轴压缩变形过程分为3个阶段;分析了大理岩三轴压缩变形过程中的应变能特征,计算得到了大理岩压缩变形过程中的弹性应变能及耗散能,结果表明大理岩岩体单元耗散能与损伤变量增量ΔD之间呈较好的线性关系,二者均可用于描述大理岩压缩变形过程中的损伤破坏特征。