【摘 要】
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盾构在掘进过程中一旦遭遇上软下硬、孤石等不良地质,常常会造成刀具破坏、刀盘损伤等问题,甚至出现大的地表沉降,轻则耽误工期,重则发生人员伤亡,严重危及隧道施工安全。同时由于地质勘测系统在盾构机机载使用方面存在明显不足,在盾构掘进中能够准确判明刀盘前方地层情况十分必要。针对复合地层中盾构不良地质实时识别问题,本文基于盾构掘进参数对不良地质识别方法展开研究,研究内容与结果如下:（1）通过对盾构总推力和刀
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盾构在掘进过程中一旦遭遇上软下硬、孤石等不良地质,常常会造成刀具破坏、刀盘损伤等问题,甚至出现大的地表沉降,轻则耽误工期,重则发生人员伤亡,严重危及隧道施工安全。同时由于地质勘测系统在盾构机机载使用方面存在明显不足,在盾构掘进中能够准确判明刀盘前方地层情况十分必要。针对复合地层中盾构不良地质实时识别问题,本文基于盾构掘进参数对不良地质识别方法展开研究,研究内容与结果如下:（1）通过对盾构总推力和刀盘扭矩的理论分析及计算,分析在软土、硬岩、上软下硬地层中复合式土压平衡盾构机掘进参数的差异性,得到复合地层对总推力和刀盘扭矩的影响。（2）基于复合地层中掘进参数的数理统计及相关性分析,确定对地质变化最敏感、最直接的3个掘进参数为总推力、刀盘扭矩、掘进速度,结合盾构设备参数进行无量纲化处理,得到具有普适性的掘进特征参数。（3）根据施工地层可掘进性的掘进效率、变化率、波动率三个特征方面,具体从掘进特征参数和能量出发,进行不良地质识别特征构建与衍生,得到推力速度指数、刀盘转动速度指数、能量指数等9个识别指数,建立不良地质识别模型及预警机制。将识别指数按照掘进难易程度设置4个可掘进性指标等级,实现不良地质识别及评估。（4）结合福州、珠海和广州三种不同地质的盾构隧道施工数据对不良地质识别模型进行验证,结果表明识别效果良好。分析常见不良地质下盾构施工风险,根据不同地质情况给出对策分析。
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