岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (S1): 541-552.doi: 10.16285/j.rsm.2024.00120CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.00120
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苗日成1,唐贝1,祁飞1,江志安2,崔溦1, 3
MIAO Ri-cheng1, TANG Bei1, QI Fei1, JIANG Zhi-an2, CUI Wei1, 3
摘要: 岩体裂隙对隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)滚刀破岩的施工效率和施工安全有显著影响。采用Monte Carlo方法建立了随机裂隙岩体离散元模型,通过单轴压缩试验模拟,构建了随机裂隙几何参数(倾角、直径、密度)与岩体力学性能(强度、弹性模量)的关系。在此基础上,模拟了TBM滚刀对随机裂隙岩体的破碎过程。结果表明:随机裂隙的倾角、直径、密度与岩体强度、弹性模量间存在明显的线性相关性,构建了裂隙岩体等效力学参数的多元线性回归预测模型;滚刀破岩过程中,岩体破碎比能随着裂隙倾角的增大而增大,随裂隙直径和密度的增大而先减小后增大;基于数值模拟结果,在东北工学院破岩力预测模型中引入岩体强度修正系数和破岩力修正系数,提出了考虑随机裂隙影响的岩体破岩力计算公式。
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