岩石节理倾角和间距对隧道掘进机破岩特性影响的试验研究

• 作者: 周青春 朱小明 李海波 杨风威 牛磊 莫振泽 邹飞
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 隧道掘进机 盘形滚刀 节理参数 贯入荷载
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1640-1646
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2012.06.007

摘要

为了研究岩体节理参数(节理间距和节理倾角)对全断面岩石掘进机(TBM)盘形滚刀破岩效果的影响,对实际条件进行简化,在改进的试验装置上进行压头作用下相似材料的变形、破坏试验.采集整个加载过程中压头的侵入深度和荷载数据,并采用相机实时拍摄,获得试件表面破坏的发展过程以及最终破坏形态.试验结果表明,当节理倾角一定时,随着节理间距增大,达到跃进点的贯入荷载值增加,侵入功以及主裂纹扩展能量也都呈增大趋势,当α=0°、90°时,抗侵入系数基本一致,当α=30°、60°时,抗侵入系数逐渐增大.当节理间距一定时,随着α角度的增加,跃进点荷载、抗侵入系数、侵入功以及主裂纹扩展能量都呈现先减小后增大趋势,在α=30°时,各值都为最小值.根据试件破坏后形态分析发现,节理的空间特征对裂纹扩展模式有明显的控制作用,对破坏区域的形成也有明显的限制.