岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 1595-1604.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0938CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.0938
佘磊1,赵阳1,李炎隆1,李东锋2,宋卿2,郑继光2,陈晨2
SHE Lei1, ZHAO Yang1, LI Yan-long1, LI Dong-feng2, SONG Qing2, ZHENG Ji-guang2, CHEN Chen2
摘要:
岩体单轴抗压强度σcm是影响隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)围岩开挖及支护优化的重要力学参数之一。为实现TBM工程中现场岩体力学参数的快速准确评估,基于我国4条典型的长距离硬岩隧洞详细编制了包含159组岩体特征、掘进参数、技术指标的TBM综合数据库,提出并推导了适用于TBM刀盘破岩系统的掘进比能SETBM理论方程,建立了SETBM与σcm之间的经验模型,并对其有效性进行验证和讨论。研究结果表明:相比于现场贯入度指数FPI,SETBM有效消除了TBM掘进参数和技术指标差异化带来的影响,可作为准确评估岩体可掘性的新可靠指标。依据4种岩体分类标准或系统获取的岩体单轴抗压强度经验关系均表现较好(决定系数R2>0.84),其中基于岩体完整性指数Kv的预测模型性能最佳。利用上下限方程修正后的岩体单轴抗压强度预测新模型的平均相对误差为11.37%,总体预测精度较高。利用海量的TBM掘进参数可以为现场岩体单轴抗压强度的快速估算提供一种新的思路。
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