长大隧道开敞式TBM地质适应性与施工技术研究

发布时间：2020-08-09 11:30

【摘要】：随着我国水利基础设施大规模的建设,大批长大输水隧洞需要开挖。TBM施工技术以快速、安全、环保等优势,逐渐成为越来越多的隧洞工程的主要施工方式之一。本论文以某输水工程为背景,进行了大量现场TBM掘进数据测试采集,并进行了岩石取样和岩石物理力学性能试验;以这些数据为基础,通过研究分析TBM掘进性能与TBM掘进参数、围岩力学性能的相关性,建立基于TBM施工的围岩分类方法、地质适应性理论、掘进参数优化匹配方法;此外,通过TBM组装步进和施工的现场应用测试,对新型TBM步进技术方案和TBM穿越断层破碎带的施工技术方案进行了研究验证。本文研究表明,在巨斑状花岗岩围岩条件下,不同单轴抗压强度和不同岩石完整程度的岩石对应着不同的可掘性指数FPI值,根据不同的FPI值可以对巨斑状花岗岩分类。在巨斑状花岗岩条件下,不同的地质条件对应着不同的掘进性能,掘进性能和地质参数之间呈现出规律性变化;在相同的地质条件下,不同的掘进参数对应着不同的掘进性能,掘进性能和掘进参数之间也存在规律性变化。掘进参数的变化关系到掘进过程中消耗能量的变化,基于能量法的最佳掘进参数匹配,提出在节能条件下的最佳参数匹配和掘进速度最快情况下的参数匹配。此外,通过对本工程TBM步进方案的研究,提出了本工程条件下的TBM步进的优化方案。通过对多个不良地质段的施工方面的研究,提出穿越不良地质段行之有效的钢筋排支护技术,对于工程的后期施工及类似工程有一定的参考价值。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U455.4

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本文编号：2787056