【摘要】：隨著我國水利基礎設施大規(guī)模的建設,大批長大輸水隧洞需要開挖。TBM施工技術以快速、安全、環(huán)保等優(yōu)勢,逐漸成為越來越多的隧洞工程的主要施工方式之一。本論文以某輸水工程為背景,進行了大量現(xiàn)場TBM掘進數(shù)據測試采集,并進行了巖石取樣和巖石物理力學性能試驗;以這些數(shù)據為基礎,通過研究分析TBM掘進性能與TBM掘進參數(shù)、圍巖力學性能的相關性,建立基于TBM施工的圍巖分類方法、地質適應性理論、掘進參數(shù)優(yōu)化匹配方法;此外,通過TBM組裝步進和施工的現(xiàn)場應用測試,對新型TBM步進技術方案和TBM穿越斷層破碎帶的施工技術方案進行了研究驗證。本文研究表明,在巨斑狀花崗巖圍巖條件下,不同單軸抗壓強度和不同巖石完整程度的巖石對應著不同的可掘性指數(shù)FPI值,根據不同的FPI值可以對巨斑狀花崗巖分類。在巨斑狀花崗巖條件下,不同的地質條件對應著不同的掘進性能,掘進性能和地質參數(shù)之間呈現(xiàn)出規(guī)律性變化;在相同的地質條件下,不同的掘進參數(shù)對應著不同的掘進性能,掘進性能和掘進參數(shù)之間也存在規(guī)律性變化。掘進參數(shù)的變化關系到掘進過程中消耗能量的變化,基于能量法的最佳掘進參數(shù)匹配,提出在節(jié)能條件下的最佳參數(shù)匹配和掘進速度最快情況下的參數(shù)匹配。此外,通過對本工程TBM步進方案的研究,提出了本工程條件下的TBM步進的優(yōu)化方案。通過對多個不良地質段的施工方面的研究,提出穿越不良地質段行之有效的鋼筋排支護技術,對于工程的后期施工及類似工程有一定的參考價值。
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U455.4

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