高地應(yīng)力中硬圍巖環(huán)境下TBM卡機(jī)機(jī)理與對(duì)策研究 ——以西藏DXL隧道為例
發(fā)布時(shí)間:2020-12-08 05:28
近年來,隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,越來越多的隧道工程往大埋深、大斷面方向發(fā)展。在隧道施工過程中,容易遇到高地應(yīng)力環(huán)境,在這類環(huán)境中開挖隧道,容易造成圍巖出現(xiàn)大變形。至今,人們對(duì)于高地應(yīng)力環(huán)境下軟弱圍巖出現(xiàn)大變形的研究較多,而對(duì)于高地應(yīng)力環(huán)境中硬圍巖出現(xiàn)大變形的研究較少。西藏DXL公路隧道的圍巖屬于中硬圍巖,在TBM掘進(jìn)過程中,由于高地應(yīng)力的影響,圍巖出現(xiàn)了嚴(yán)重的收斂變形,導(dǎo)致TBM掘進(jìn)至樁號(hào)K10+209時(shí)出現(xiàn)卡機(jī)。本文依托DXL公路隧道工程,研究在高地應(yīng)力中硬圍巖環(huán)境下,圍巖出現(xiàn)大變形導(dǎo)致TBM卡機(jī)的機(jī)理。主要研究手段為:首先調(diào)查隧道所處的工程地質(zhì)條件,對(duì)工程所處地質(zhì)環(huán)境有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí);通過地應(yīng)力理論估算、水壓致裂法以及室內(nèi)巖石聲發(fā)射試驗(yàn)來研究隧址區(qū)的地應(yīng)力環(huán)境;針對(duì)巖體在隧道開挖過程的應(yīng)力應(yīng)變特性開展了三軸壓縮、三軸卸荷巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn),獲得巖體的各項(xiàng)物理力學(xué)參數(shù)。以前面研究成果為基礎(chǔ),進(jìn)行圍巖變形、應(yīng)力的理論分析和采用FLAC3D進(jìn)行開挖數(shù)值模擬,將理論分析、數(shù)值模擬的結(jié)果與TBM護(hù)盾與圍巖的空間關(guān)系聯(lián)合起來求得圍巖與護(hù)盾之間的摩擦力,最后將TBM推力及TBM掘進(jìn)速率考慮進(jìn)來得出D...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DXL隧道現(xiàn)場鉆孔取出餅狀巖芯圖
圖 1-2 DXL 隧道 K10+253 圍巖塌方擠壓盾體示意圖、K10+209 圍巖收斂變形擠壓護(hù)盾為了避免 TBM 在施工過程中出現(xiàn)卡機(jī),保證工程安全快速推進(jìn),通常采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、超前加固圍巖等措施來預(yù)防 TBM 開挖時(shí)圍巖出現(xiàn)大變形的情況發(fā)生。如果 TBM 已經(jīng)出現(xiàn)了卡機(jī),通常在護(hù)盾上涂抹潤滑劑減小圍巖與護(hù)盾間的摩擦力,或者采用側(cè)導(dǎo)坑和固結(jié)灌漿等措施使 TBM 脫困。1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線本文的研究內(nèi)容如下:(1)首先介紹了 DXL 隧道所處的自然地理?xiàng)l件,隨后對(duì)隧道開挖區(qū)的區(qū)域地質(zhì)概況、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)等進(jìn)行歸納總結(jié)。(2)通過地應(yīng)力理論估算、水壓致裂法測試地應(yīng)力以及室內(nèi)巖石聲發(fā)射試驗(yàn)來研究隧址區(qū)的地應(yīng)力環(huán)境。(3)通過巖石室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)、三軸卸圍壓試驗(yàn),獲得巖樣的物理力學(xué)
成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文文中首先以西藏 DXL 公路隧道工程 TBM 卡機(jī)段的地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ),結(jié)合在 TBM 開挖掘進(jìn)過程中的應(yīng)力應(yīng)變特性,制定了巖石物理力學(xué)試驗(yàn)。在獲場巖體的力學(xué)指標(biāo)條件下,進(jìn)行了巖體應(yīng)力應(yīng)變理論分析和 TBM 開挖數(shù)值。綜合上述成果得出 DXL 隧道 TBM 卡機(jī)機(jī)理,并對(duì) TBM 卡機(jī)提出相應(yīng)的、脫困方案,為其他類似工程提供借鑒依據(jù)。本文研究的技術(shù)路線圖如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]錦屏深部地下實(shí)驗(yàn)室初始地應(yīng)力測量實(shí)踐[J]. 鐘山,江權(quán),馮夏庭,劉繼光,李邵軍,邱士利,吳世勇. 巖土力學(xué). 2018(01)
[2]西藏林芝地應(yīng)力測量監(jiān)測與尼泊爾M_S8.1級(jí)強(qiáng)震遠(yuǎn)場響應(yīng)分析[J]. 張鵬,曲亞明,郭長寶,豐成君,孟文,范玉璐,譚成軒,王磊. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(05)
[3]青藏高原拉薩塊體地應(yīng)力測量及其意義[J]. 孟文,郭長寶,張重遠(yuǎn),張永雙,陳群策. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (06)
[4]高海拔地區(qū)深孔地應(yīng)力測試工藝研究與應(yīng)用[J]. 于新凱,全海,王旭,夏驪娜. 四川水力發(fā)電. 2017(01)
[5]不同本構(gòu)模型下某隧道的FLAC3D數(shù)值分析研究[J]. 曹日躍,吳德義. 河南城建學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]TBM圍巖擠壓大變形特性分析與等級(jí)劃分[J]. 黃興,劉泉聲,劉濱,劉學(xué)偉,崔先澤. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]深部軟弱地層TBM掘進(jìn)圍巖變形破壞特性室內(nèi)試驗(yàn)研究[J]. 黃興,劉泉聲,劉愷德,康永水,劉學(xué)偉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]用基于巖體損傷的強(qiáng)度折減法進(jìn)行采場穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J]. 武文治,褚召偉,孫東. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(22)
[9]超前加固在軟弱破碎圍巖隧道中的應(yīng)用[J]. 田浩. 山西建筑. 2013(30)
[10]凍結(jié)法在含水疏松砂巖地層隧洞施工中的應(yīng)用[J]. 康小虎. 山西建筑. 2013(28)
博士論文
[1]巷道圍巖峰后大變形過程的穩(wěn)定性特征及錨固控制機(jī)理研究[D]. 牛少卿.太原理工大學(xué) 2014
[2]高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理分析[D]. 陳志敏.蘭州交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]TBM機(jī)載激發(fā)極化超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀的研制與工程應(yīng)用[D]. 田明禛.山東大學(xué) 2016
[2]高原深埋TBM施工隧洞巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及對(duì)策研究[D]. 李禹霏.成都理工大學(xué) 2015
[3]應(yīng)變軟化模型在淺埋土質(zhì)隧道數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D]. 汪海博.華中科技大學(xué) 2014
[4]加載速率對(duì)巖石Kaiser效應(yīng)影響的試驗(yàn)研究[D]. 郭亞奔.昆明理工大學(xué) 2013
[5]某隧道工程地應(yīng)力量測及巖爆預(yù)測[D]. 田瑞川.重慶大學(xué) 2013
[6]軟巖大變形公路隧道變形規(guī)律及控制技術(shù)研究[D]. 李權(quán).西南交通大學(xué) 2012
[7]青!耙鬂(jì)湟”工程TBM卡機(jī)段圍巖大變形特性及擴(kuò)挖洞室支護(hù)方案研究[D]. 張超.成都理工大學(xué) 2012
[8]巖體加卸荷破壞的力學(xué)特性研究及其工程應(yīng)用[D]. 陳星.三峽大學(xué) 2011
[9]盾構(gòu)機(jī)刀盤開口率與盤體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 高見.大連理工大學(xué) 2010
[10]TBM掘進(jìn)效率與圍巖相關(guān)性研究[D]. 陳浩.西南交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):2904540
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DXL隧道現(xiàn)場鉆孔取出餅狀巖芯圖
圖 1-2 DXL 隧道 K10+253 圍巖塌方擠壓盾體示意圖、K10+209 圍巖收斂變形擠壓護(hù)盾為了避免 TBM 在施工過程中出現(xiàn)卡機(jī),保證工程安全快速推進(jìn),通常采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、超前加固圍巖等措施來預(yù)防 TBM 開挖時(shí)圍巖出現(xiàn)大變形的情況發(fā)生。如果 TBM 已經(jīng)出現(xiàn)了卡機(jī),通常在護(hù)盾上涂抹潤滑劑減小圍巖與護(hù)盾間的摩擦力,或者采用側(cè)導(dǎo)坑和固結(jié)灌漿等措施使 TBM 脫困。1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線本文的研究內(nèi)容如下:(1)首先介紹了 DXL 隧道所處的自然地理?xiàng)l件,隨后對(duì)隧道開挖區(qū)的區(qū)域地質(zhì)概況、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)等進(jìn)行歸納總結(jié)。(2)通過地應(yīng)力理論估算、水壓致裂法測試地應(yīng)力以及室內(nèi)巖石聲發(fā)射試驗(yàn)來研究隧址區(qū)的地應(yīng)力環(huán)境。(3)通過巖石室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)、三軸卸圍壓試驗(yàn),獲得巖樣的物理力學(xué)
成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文文中首先以西藏 DXL 公路隧道工程 TBM 卡機(jī)段的地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ),結(jié)合在 TBM 開挖掘進(jìn)過程中的應(yīng)力應(yīng)變特性,制定了巖石物理力學(xué)試驗(yàn)。在獲場巖體的力學(xué)指標(biāo)條件下,進(jìn)行了巖體應(yīng)力應(yīng)變理論分析和 TBM 開挖數(shù)值。綜合上述成果得出 DXL 隧道 TBM 卡機(jī)機(jī)理,并對(duì) TBM 卡機(jī)提出相應(yīng)的、脫困方案,為其他類似工程提供借鑒依據(jù)。本文研究的技術(shù)路線圖如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]錦屏深部地下實(shí)驗(yàn)室初始地應(yīng)力測量實(shí)踐[J]. 鐘山,江權(quán),馮夏庭,劉繼光,李邵軍,邱士利,吳世勇. 巖土力學(xué). 2018(01)
[2]西藏林芝地應(yīng)力測量監(jiān)測與尼泊爾M_S8.1級(jí)強(qiáng)震遠(yuǎn)場響應(yīng)分析[J]. 張鵬,曲亞明,郭長寶,豐成君,孟文,范玉璐,譚成軒,王磊. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(05)
[3]青藏高原拉薩塊體地應(yīng)力測量及其意義[J]. 孟文,郭長寶,張重遠(yuǎn),張永雙,陳群策. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (06)
[4]高海拔地區(qū)深孔地應(yīng)力測試工藝研究與應(yīng)用[J]. 于新凱,全海,王旭,夏驪娜. 四川水力發(fā)電. 2017(01)
[5]不同本構(gòu)模型下某隧道的FLAC3D數(shù)值分析研究[J]. 曹日躍,吳德義. 河南城建學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]TBM圍巖擠壓大變形特性分析與等級(jí)劃分[J]. 黃興,劉泉聲,劉濱,劉學(xué)偉,崔先澤. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]深部軟弱地層TBM掘進(jìn)圍巖變形破壞特性室內(nèi)試驗(yàn)研究[J]. 黃興,劉泉聲,劉愷德,康永水,劉學(xué)偉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]用基于巖體損傷的強(qiáng)度折減法進(jìn)行采場穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J]. 武文治,褚召偉,孫東. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(22)
[9]超前加固在軟弱破碎圍巖隧道中的應(yīng)用[J]. 田浩. 山西建筑. 2013(30)
[10]凍結(jié)法在含水疏松砂巖地層隧洞施工中的應(yīng)用[J]. 康小虎. 山西建筑. 2013(28)
博士論文
[1]巷道圍巖峰后大變形過程的穩(wěn)定性特征及錨固控制機(jī)理研究[D]. 牛少卿.太原理工大學(xué) 2014
[2]高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理分析[D]. 陳志敏.蘭州交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]TBM機(jī)載激發(fā)極化超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀的研制與工程應(yīng)用[D]. 田明禛.山東大學(xué) 2016
[2]高原深埋TBM施工隧洞巖爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及對(duì)策研究[D]. 李禹霏.成都理工大學(xué) 2015
[3]應(yīng)變軟化模型在淺埋土質(zhì)隧道數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D]. 汪海博.華中科技大學(xué) 2014
[4]加載速率對(duì)巖石Kaiser效應(yīng)影響的試驗(yàn)研究[D]. 郭亞奔.昆明理工大學(xué) 2013
[5]某隧道工程地應(yīng)力量測及巖爆預(yù)測[D]. 田瑞川.重慶大學(xué) 2013
[6]軟巖大變形公路隧道變形規(guī)律及控制技術(shù)研究[D]. 李權(quán).西南交通大學(xué) 2012
[7]青!耙鬂(jì)湟”工程TBM卡機(jī)段圍巖大變形特性及擴(kuò)挖洞室支護(hù)方案研究[D]. 張超.成都理工大學(xué) 2012
[8]巖體加卸荷破壞的力學(xué)特性研究及其工程應(yīng)用[D]. 陳星.三峽大學(xué) 2011
[9]盾構(gòu)機(jī)刀盤開口率與盤體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 高見.大連理工大學(xué) 2010
[10]TBM掘進(jìn)效率與圍巖相關(guān)性研究[D]. 陳浩.西南交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):2904540
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2904540.html
最近更新
教材專著