复合地层盾构刀盘掘进速率及受力特性分析

摘要：

为探究复合地层中盾构刀盘的掘进速率及受力特性,基于连续-非连续单元法(CDEM),建立盾构-岩土体这一完整系统的数值计算模型.通过在CDEM中引入简单有限体积法、虚拟质量法、单元溶蚀算法等系列算法,实现盾构刀盘掘进全过程的三维模拟.建立5种刀盘面花岗岩占比的刀盘破岩数值模型,并对不同刀盘面花岗岩占比下的刀盘进尺、掘进速率、平均转矩、平均倾覆力矩等进行详细分析.数值模拟结果表明:1)在某一特定复合地层中掘进时,随着掘进时间增加,刀盘进尺基本呈线性增大的趋势,但进尺曲线中平缓段及速升段交替循环出现;2)刀盘面花岗岩占比由0增大至100％,掌子面处拉伸破坏单元增加,剪切破坏单元减少,且刀盘的掘进速率呈指数衰减趋势,掘进速率降低88.7％;3)刀盘面花岗岩占比由0增大至100％,平均转矩值逐渐增大,增大比例为117.5％,平均倾覆力矩值则呈现先增大后减小的趋势,且在花岗岩占比为50％时最大.

关键词：盾构、刀盘、复合地层、掘进速率、受力特征、CDEM、数值模拟

所属期刊栏目：38

分类号：U455.3(隧道工程)

在线出版日期：2019-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1895-1902