【摘 要】
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在TBM(全断面隧道掘进机)掘进过程中,岩石性质和围压是影响滚刀破岩机制的重要因素,因此研究这两种因素共同作用下的侵入破岩规律对于TBM选型、刀盘优化布置有着重要意义.文
【机 构】
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同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;同济大学地下建筑与工程系,上海200092中建丝路建设投资集团有限公司,西安710075
【出 处】
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2018中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第二十届年会
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在TBM(全断面隧道掘进机)掘进过程中,岩石性质和围压是影响滚刀破岩机制的重要因素,因此研究这两种因素共同作用下的侵入破岩规律对于TBM选型、刀盘优化布置有着重要意义.文章基于3-D离散单元法,利用三维离散元软件MatDEM建立了数值模拟模型,综合考虑岩石物理力学性质和围压条件的影响,研究了岩石破碎模式和滚刀侵入破岩效率的变化规律.结果表明,当围压水平较低时,岩石脆性指标对破岩效率影响明显,破岩效率随岩石脆性指标的增大而减小;但当围压超过一定值时,脆性指标对破岩效率的影响幅度变小.对于脆性不同的岩石,破岩效率随围压增大整体呈下降趋势,但对于脆性大于18的岩石,破岩效率在围压为5MPa时达到最高;当围压水平较低时,岩石破坏模式均以张拉破坏模式为主,随着围压的增大,破坏模式逐渐向拉剪综合破坏模式转变.
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