基于空腔膨胀理论的TBM滚刀破岩模型研究

• 作者: 仇晖 夏恩虎 张德文 时凯 李克金 李文
• 来源期刊: 武汉大学学报（工学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 隧道掘进机 常截面滚刀 空腔膨胀模型 岩石响应分区
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 583-590
• 页数: 8页
• 分类号: O319.56
• 语种: 中文
• DOI: 10.14188/j.1671-8844.2020-07-003

摘要

确定岩石隧道掘进机滚刀破岩过程中岩石力学响应分区是研究滚刀-岩石相互作用过程的基础,也是建立滚刀破岩力计算模型的关键.基于空腔膨胀理论,分析滚刀贯入过程中岩石力学响应过程和分区,建立滚刀破岩过程空腔膨胀模型.在此基础上通过理论推导得到各响应分区力学形成机理和尺寸信息,并分析各响应分区在不同破岩条件下的变化规律.结果 表明:在滚刀贯入过程中,岩石可以划分为5个响应分区:处于静水压力状态的密实核区、压剪破坏占据主导地位的破碎区、拉伸破坏控制的径向裂纹区、弹性区和未扰动区.岩石强度和围压是影响破岩效果的重要因素.随着岩石单轴抗压强度的增加,径向裂纹区和弹性区尺寸近似线性增加,破碎区尺寸基本保持不变.随着围压的增加,径向裂纹区和弹性区尺寸迅速减小,破碎区尺寸则不受影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	时凯	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	19	325	8.0	18.0
2	李克金		8	19	2.0	4.0
3	张德文		3	0	0.0	0.0
4	李文		2	0	0.0	0.0
5	夏恩虎		3	0	0.0	0.0
6	仇晖		1	0	0.0	0.0