向莆线戴云山隧道凝灰岩耐磨性相关性研究

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1、国内图书分类号：U25国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级2Q!!级姓名拯垡苤申请学位级别王堂亟±专业地质工程指导老师王磊直级王猩』!巫二零一四年五月ClassifiedIndex：U25U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHERESEARCHONTUFFWEARRESISlANCEOFDAIYUNMOUNTAINTU删ELINTHERAIIN沈料XIANGllANGTOPUTIANGl协de：Candidate：AcademicDegreeApp

2、liedfor：Speciality：Supervisor：20tlHua-rongLiuMasterGeologicalEngineeringLeiWang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．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密0使用本授权书。(请在

3、以上方框内打“√”)学位论文作者签名：≯f习缘指导老师签名：日期：pf中j．p日期：％口f，々·，·砂口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．对TBM工作中滚刀破岩作用机理和滚刀磨损机理进行理论分析，为后续进行耐磨试验和进行相关指标相关性分析提供理论支持。详见论文第3章。2．对从向莆线戴云山隧道取回的18组凝灰岩岩样进行室内试验，试验内容包括：基本物理性质试验、基本力学性质试验、刚性伺服三轴压缩变形试验和岩样室内鉴定试验。详见论文第4章。3．利用Origin对试验得到的耐磨性指标与其

4、他试验指标进行相关性拟合，并结合理论对所得相关性进行分析，探索对凝灰岩主要影响指标。详见论文第5章。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。学位西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要利用TBM进行隧道施工过程中，与掌子面围岩直接接触的滚刀是最主要的磨损件，进行岩石耐磨性相关性研究显得十分必要。对岩石进

5、行室内试验，将耐磨性指标与其他指标进行相关性分析，并结合理论分析解释二者之间的相关性原因。首先，从实际工程入手，对滚刀破岩机理和滚刀磨损机理进行理论分析。分析表明：安置在刀盘上的滚刀在工作工程中沿刀盘中心轴前行、绕刀盘中心轴公转和绕自身轴自转，做三维空间运动，它是靠动力系统提供的推进力挤压岩石和滚动力滚压岩石，推进力需超过岩石抗压强度，滚动力需超过岩石抗拉强度或抗剪强度。在滚刀与岩石作用过程中，滚刀受粘着磨损、磨料磨损和表面疲劳磨损等作用而损耗。然后，将戴云山隧道18组凝灰岩岩样进行耐磨试验、基本物理性质试验、力学性质试验和岩石鉴定试

6、验。基本物理性质试验包括：干密度试验、吸水率试验、声波波速试验；力学性质试验包括：单轴压缩变形试验、单轴抗压试验、抗拉试验、刚性伺服三轴压缩试验；岩石鉴定试验包括：岩石手标本观察、岩石镜下薄片鉴定。最后，将试验得到的耐磨性指标与其他试验指标利用Origin进行相关性拟合，将最高判定系数作为最优拟合标准，并结合理论对所得相关性进行分析，研究表明：凝灰岩耐磨性与干密度、声波波速、弹性模量、泊松比、单轴抗压强度、抗拉强度、三轴峰值强度下C和缈呈显著相关；凝灰岩耐磨性与无侧限残余强度相关性很低，其相关性机理需做进一步研究；凝灰岩矿物组分对耐磨

7、性有很重要的影响力，是在组分数量、颗粒大小、排列方式等综合作用下影响耐磨性的；凝灰岩组分结构对耐磨性影响很大，玻屑凝灰岩耐磨性指标最高，晶屑凝灰岩次之，岩屑凝灰岩耐磨性指标最低；凝灰岩耐磨性是一个综合指标，受基本物理性质、力学性质和本身组分结构等综合影响。关键词：凝灰岩；耐磨性；相关性；物理力学性质；组分结构西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractIntheprocessoftunnelconstructionbyTBM，thehobwhichcontactsthetunnelfacedirectlyisthemainw

8、eal"part，SOitisnecessarytostudythecorrelationofrockwearresistance．Throughrockexperiment，analyzetherelationship