青岛地铁组合地层围岩对TBM掘进影响的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文国内图书分类号：TU443密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文青岛地铁组合地层围岩对TBM掘进影响的研究年级2015级姓名底江天申请学位级别工程硕士专业地质工程指导老师巫锡勇教授二零一八年五月西南交通大学硕士研究生学位论文ClassifiedIndex：TU443U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisStudyontheinfluenceofcombinedstrataofQingdaoMetroonTBMtunnelingGrad

2、e：2015Candidate：DiJiangTianAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：GeologicalEngineeringSupervisor：ProfessorXiYongWuMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或

3、扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密√，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1.通过野外地质调查确定青岛地铁2号线沿线的工程地质情况，室内实验获得组合地层围岩参数。2.引入AHP-Fuzzy法对影响TBM掘进速率的9个地质因素进行目标分级，计算每个指标的隶属度，并对权重进行归一化处理，评估TBM盾构掘进速率等级。3

4、.通过FLAC3D数值模拟，对延芝区间开挖前后的地应力状态，差异风化围岩的位移量和破坏区进行分析。得到TBM在一定掘进速率下对差异风化围岩的扰动情况。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第II页摘要在地铁建设高速发展的今天，不良工程地质条件较大程度的制

5、约着地铁的施工效率，探究和改进在差异风化条件下的围岩的扰动特性，对地铁施工的发展有着重要的意义。本文以青岛地铁2号线延芝区间为工程背景，通过对围岩特性的研究，探究TBM盾构施工在穿过差异风化的岩层时围岩的受力及变形情况，并推广到类似的隧道工程中。本文主要完成了以下工作：1.通过查阅青岛地区的地质资料和对沿线的勘查，充分掌握地铁沿线的工程地质概况。通过室内试验，得到了组合地层围岩的单轴抗压强度、耐磨性[26]、可钻性[35]3方面的性质，并对不同岩石性质的差异进行比较。2.根据现场调查岩体的Jv值作为切入点，结合两种不同程度风化围岩的单轴抗压

6、强度Rc，计算岩体的纵波波速v[53]pr和地质强度指标GSI值，并基于广义Hoek-Brown强度公式[2]、[5]，用RockLab软件将非线性的H-B强度曲线拟合为线性的M-C曲线，求解岩体参数。3.掘进速率对围岩的扰动有至关重要的影响，基于AHP-Fuzzy法，建立3个一级评价指标和9个二级评价指标的数学模型[12]。计算每级指标对掘进速率的权重和隶属关系，根据模糊数贴近原理对照评价等级，最终评估出TBM在延芝区间盾构的速率等级。4.通过FLAC3D建立模型[7]，划分网格，将岩体参数和掘进速率带入模型进行计算，模拟盾构机在穿越组合

7、地层地层围岩的影响情况[40]，并分析围岩扰动情况。关键词：TBM掘进，组合地层；Hoek-Brown强度准则；AHP-Fuzzy法；数值模拟；围岩扰动西南交通大学硕士研究生学位论文第III页AbstractWiththerapiddevelopmentofmetroconstruction,thepoorengineeringgeologyconditionsrestricttheconstructionefficiencyofthemetro.Itisimportantforthedevelopmentofmetroconstructi

8、ontoexploreandimprovethedisturbancecharacteristicsunderthecombinedstratumconditionsurroun