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[碩士]與TBM相關(guān)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題研究

發(fā)布時(shí)間:2016-11-28 13:18

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[碩士]與TBM相關(guān)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題研究
  學(xué)科專(zhuān)業(yè): 巖土工程
  授予學(xué)位: 碩士
  學(xué)位授予單位:中南大學(xué)
  學(xué)位年度:2005
   TBM掘進(jìn)技術(shù)作為當(dāng)今世界上最為先進(jìn)的隧道開(kāi)挖方法已被廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)的能源、交通、水利、國(guó)防等部門(mén)的地下工程建設(shè)中。然而,由于TBM對(duì)于地質(zhì)條件的適應(yīng)性較差,在隧道施工條件愈加復(fù)雜、技術(shù)要求更高的今天,TBM施工過(guò)程中出現(xiàn)了多種工程地質(zhì)問(wèn)題甚至發(fā)展成嚴(yán)重的工程事故,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,對(duì)TBM掘進(jìn)技術(shù)的適宜性進(jìn)行客觀全面地評(píng)價(jià),研究復(fù)雜地質(zhì)條件下TBM施工中主要工程地質(zhì)災(zāi)害的成因、規(guī)律以及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法和防治措施,在現(xiàn)代隧道技術(shù)研究中具有非常重要的地位。
   本文首先從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)角度對(duì)TBM掘進(jìn)技術(shù)和常規(guī)鉆爆法兩種主要的隧道開(kāi)挖方式的適宜性和適用范圍進(jìn)行了客觀全面的評(píng)價(jià),隨后針對(duì)TBM施工隧洞的圍巖分類(lèi)問(wèn)題,指出TBM施工條件下的隧洞圍巖分類(lèi)應(yīng)針對(duì)圍巖的可鉆掘性,充分考慮影響TBM掘進(jìn)效率的主要工程地質(zhì)因素。提出了在《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》圍巖穩(wěn)定性基本分級(jí)的基礎(chǔ)上,依據(jù)巖石的單軸抗壓強(qiáng)度、巖石的耐磨性和巖體的完整性將TBM施工條件下的隧洞圍巖分為A(好)、B(一般)、C(差)3個(gè)級(jí)別,并結(jié)合上公山隧洞對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,作者提出的基于TBM掘進(jìn)效率的圍巖分級(jí)方法能夠比較真實(shí)地反映隧洞圍巖對(duì)于TBM掘進(jìn)的適宜性,且在工程實(shí)踐中是可行的,具有較好的實(shí)用價(jià)值。
   在歸納、總結(jié)國(guó)內(nèi)外大量TBM施工隧洞工程實(shí)例的基礎(chǔ)上,指出軟巖大變形、突涌水、巖爆以及瓦斯突出等是影響TBM正常掘進(jìn)的主要工程地質(zhì)災(zāi)害,尤其是軟巖大變形和突涌水;并從巖石力學(xué)和工程地質(zhì)角度對(duì)各種工程地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)制和規(guī)律進(jìn)行了剖析,提出了相應(yīng)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法和防治措施。
   最后,,以上公山隧洞TBM開(kāi)挖為例,采用先進(jìn)的FLAC30軟件建立相應(yīng)的工程地質(zhì)模型,分別對(duì)埋深、地形起伏和斷層破碎帶對(duì)TBM正常掘進(jìn)的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了隧洞開(kāi)挖后圍巖的應(yīng)力重分布和變形規(guī)律。
   本研究可望為今后我國(guó)隧道工程規(guī)劃和施工方案選取等重大決策提供依據(jù),對(duì)于縮短工程工期、節(jié)省投資、提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,以及提高我國(guó)隧道建設(shè)水平等方面都具有非常重要的意義。
  


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本文編號(hào):196798

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