›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (S2): 241-249.doi: 10.16285/j.rsm.2017.S2.034

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

TBM隧道施工期岩爆预测方法探讨

陈卫忠1, 3,马池帅1, 2,田洪铭1,杨建平1   

  1. 1. 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,湖北 武汉 430071; 2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南 250061
  • 收稿日期:2017-03-23 出版日期:2017-11-23 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:陈卫忠,男,1968年生,博士,研究员,博士生导师,主要从事隧道及地下工程方面的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划(973计划)(No. 2015CB057906)。

Discussion on rockburst predictive method applying to TBM tunnel construction

CHEN Wei-zhong1,3, MA Chi-shuai1,2, TIAN Hong-ming1, YANG Jian-ping1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 Research Center of Geotechnical and Structural Engineering, Shandong University, Jinan, Shandong 250061, China
  • Received:2017-03-23 Online:2017-11-23 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Program on Key Basic Research Project (973 Program)(2015CB057906).

摘要: 针对隧道掘进机(tunnel borring machine, TBM)施工阶段岩爆倾向性指标存在的不足,综合考虑围岩应力状态、岩体完整性、岩石强度、施工扰动等岩爆关键影响因素,提出了一种适用于隧道施工阶段的新型岩爆及时预测方法。首先,细致地分析了岩石强度 、脆性系数 、地质强度指标GSI、开挖扰动系数D和最大地应力 等施工阶段参数特点,引入Hoek-Brown 强度准则估算工程岩体强度,基于工程岩体强度应力比思想,提出新型岩爆预测指标表达式,并给出岩爆的分级界限值。工程实例进一步验证新方法的合理性。文中方法为施工期岩爆预测问题的研究提供了一种新的和切实可行的思路。

关键词: 隧道掘进机(TBM), 施工阶段, 岩爆预测, Hoek-Brown 强度准则, 强度应力比

Abstract: Aiming at the disadvantages of rockburst proneness criterion in application of tunnel boring machine(TBM) tunnel construction stage, a novel rockburst predictive method applying to tunnel construction stage is proposed, considering the key influence factors of rockburst such as the in-situ stress, the rockmass integrality, the rock strength and construction disturbance during tunnel construction. Firstly, the uniaxial rockmass strength based on Hoek-Brown strength criterion is estimated, by introducing five parametric attributes of rock strength , brittleness coefficient , the quantitative geological strength index (GSI), the excavation disturbance factor D and the maximum in-situ stress .Then, a novel rockburst predictive index is put forward by the strength-stress ratio method of engineering rockmass; and the corresponding threshold values of the new index are presented. Case studies for application further verified the feasibility and reliability of the novel index, so as to provide a practical method for the study of rockburst prediction.

Key words: tunnel boring machine(TBM), construction stage, rockburst prediction, Hoek-Brown strength criterion, strength-stress ratio

中图分类号: 

  • U 452

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