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高地应力隧道TBM卡机机理分析及防治措施研究
| 论文题名： | 高地应力隧道TBM卡机机理分析及防治措施研究 |
| 关键词： | 高地应力隧道;全断面硬岩掘进机;卡机机理;事故防治 |
| 摘要： | TBM法与传统钻爆法相比，在施工速度、施工安全以及对围岩扰动范围等方面更具有优势，并越来越成为深埋长大隧道施工的首选和重要发展方向。然而，TBM在西部山岭地区深长隧道中往往要频繁穿越深部高地应力复杂地层。在高地应力条件下，岩爆和围岩收敛变形引起的卡机是TBM隧道工程事故的主要原因。因此，对现场卡机事故进行原因分析，隧道未开挖段进行预防处理措施是非常必要的。 本文以西藏林芝地区***隧道工程为研究背景，在现场TBM施工及隧道地质资料分析的基础上，与计算机数值模拟结合，对隧道卡机机理进行分析研究，并提出相应的预防措施建议。 (1)对在高地应力条件下洞身围岩完整性较差段进行卡机预测分析，判断该洞段施工时将出现严重的围岩变形，并造成TBM卡机事故。针对围岩变形量过大导致卡机的情况，对TBM连续掘进状态进行了掘进参数分析，得出相关参数与围岩变形量和摩擦阻力的规律;对TBM正常停机状态进行研究，得出不同掘进参数下TBM的最佳许可停机时间。 (2)对在高地应力条件下围岩岩体结构完整的硬岩洞段进行岩爆预测，根据岩爆判别公式得到开挖后岩爆等级;针对TBM施工的特殊性和刀盘的特点，制定两种卸压爆破方案，并用FLAC3D进行卸压爆破模拟计算，得出在卸压过后隧道应力和岩爆烈度的变化情况。 (3)针对现场卡机状况，按照卡机部位不同进行卡机类型分类，并分析其卡机原因;参考特殊段卡机治理措施，总结出卡机治理思路，并提出预防治理措施建议。 论文着重研究了在高地应力下不同类型卡机事故的预防处理措施，研究出的TBM在不同施工状态下掘进参数与摩擦阻力的规律对在相似条件下TBM卡机事故处理和预防具有借鉴和参考意义。 |
| 作者： | 赵桦 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 韦猛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 成都理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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