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题名深部软弱地层TBM围岩力学行为试验研究
被引量：3
- 1
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作者
黄兴
刘泉声
刘滨
刘恺德
黄诗冰
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机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
武汉大学土木建筑工程学院水工岩石力学教育部重点实验室
中国煤炭科工集团西安研究院有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期1977-1986,共10页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB046904)
国家自然科学基金资助项目(41130742
41102198)
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文摘
为揭示TBM深部软弱围岩变形破坏力学特性，开展了反映深埋隧道TBM机械开挖卸荷本质——高初始围压下缓慢准静态卸荷这一卸荷特征的砂质泥岩三轴卸围压试验，研究结果表明：缓慢卸荷条件下的岩石峰前应力一应变曲线接近于常规三轴压缩峰前应力一应变曲线，卸荷屈服阶段产生损伤扩容，侧向变形加速增长，从体积压缩开始转向扩容；应力达到峰值强度后，岩石首先发生1～2级脆性跌落，随着围压继续缓慢卸荷，岩石沿一条斜率较小的近似斜直线发生伴随有多级次生微破裂的线性应变软化；岩石变形全过程由弹性变形段、峰前卸荷损伤扩容段、峰后脆性跌落段、含有多级微破裂的线性应变软化段以及残余强度阶段组成；岩石缓慢卸荷发生宏观张剪复合破坏，并伴有轴向劈裂裂纹，破裂断面为由许多劈裂裂纹相互贯通形成具有一定宽度的剪切带，剪切带内劈裂的岩片在轴向挤压力和沿破裂面的剪切力共同作用下被挤压和摩擦成许多细颗粒和岩粉。
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关键词
TBM
机械开挖
软岩
缓慢准静态卸荷
三轴卸围压试验
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Keywords
TBM
mechanized tunnelling
soft surrounding rock
smooth quasi-static unloading
triaxial unloading test
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分类号
U451
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名深部挤压性地层TBM掘进卡机孕育致灾机理
被引量：25
- 2
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作者
刘泉声
黄兴
时凯
朱元广
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机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
武汉大学土木建筑工程学院水工岩石力学教育部重点实验室
上海建科工程咨询有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第A01期75-82,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(41130742)
国家自然科学基金青年基金资助项目(41102198)
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB046904)
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文摘
为揭示TBM通过深部高地应力挤压性地层发生卡机的孕育致灾机理,基于TBM卡机孕育致灾机理的理论分析,通过FLAC3D计算护盾区域围岩的三维应力场、位移场,从而计算出护盾前移所受的摩擦阻力,并根据卡机状态判据判断护盾是否被卡。同时分析了TBM护盾长度L、超挖量ΔR对卡机的影响,结果表明:①护盾前移所受摩擦阻力Rf随护盾长度L增加而非线性增大;②护盾长度一定时,超挖量ΔR越大,护盾前移所受的摩擦阻力越小,但超挖量ΔR的增大将受到超挖技术水平和机械制造水平的限制;此外,考虑掘进工作面空间效应,将护盾分节阶梯式设计,加大尾护盾与围岩间的间隙ΔR,可以很大程度上减少围岩对护盾的挤压力,减少护盾被卡的风险;③可从护盾长度和超挖量及两者的合理组合角度提出TBM卡机的预防措施。
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关键词
挤压性地层
TBM
护盾
卡机
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Keywords
squeezing ground
TBM
shield
shield jamming
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分类号
TD263.3
[矿业工程—矿井建设]
TD313
[矿业工程—矿井建设]
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