复合岩体的tbm破岩机理的数值模拟

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1、复合岩体的TBM破岩机理的数值模拟　　摘要：为了指导TBM刀盘刀具的研制和不同地质条件下刀盘刀具的选型，TBM破岩机理的研究成为核心。在TBM滚刀的作用下，岩体中裂纹的生成、扩展和连接规律是深刻理解TBM破岩机理的前提，因此，TBM滚刀破岩机理的研究具有重要的工程应用价值。目前，TBM滚刀破岩机理的研究主要集中在单一岩体中，但在TBM施工过程中会遇到各种复杂的地质条件。笔者采用离散元方法，研究了复合岩体的破岩机理，复合岩体中岩片的形成不同于单一岩体，其裂纹的最终连接是由起裂于复合岩体交界面上的微裂纹的扩展，将两滚刀之间的赫兹裂纹连接，最终形成岩片。因此，在一定情

2、况下复合岩体更有利于TBM隧道施工。　　关键词：复合岩体；隧道掘进机；滚刀；破岩机理　　中图分类号：TU731.3　　文献标志码：A文章编号：1674-4764（2016）05-0012-08　　Abstract：ThestudyofrockfragmentationmechanismbyTBMcuttersisthekeytoguidethedevelopmentofTBMcutterheadandtheselectionofcutterheadindifferentgeologicalconditions.Theformation，propagationan

3、dcoalescenceofcracksinrockmasseisthepreconditionofunderstandingtherockfragmentationmechanismbyTBMcutters.Therefore，thestudyofrockfragmentationmechanismbyTBMcuttersissignificantforengineeringapplication.14复合岩体的TBM破岩机理的数值模拟　　摘要：为了指导TBM刀盘刀具的研制和不同地质条件下刀盘刀具的选型，TBM破岩机理的研究成为核心。在TBM滚刀的作用下，岩体

4、中裂纹的生成、扩展和连接规律是深刻理解TBM破岩机理的前提，因此，TBM滚刀破岩机理的研究具有重要的工程应用价值。目前，TBM滚刀破岩机理的研究主要集中在单一岩体中，但在TBM施工过程中会遇到各种复杂的地质条件。笔者采用离散元方法，研究了复合岩体的破岩机理，复合岩体中岩片的形成不同于单一岩体，其裂纹的最终连接是由起裂于复合岩体交界面上的微裂纹的扩展，将两滚刀之间的赫兹裂纹连接，最终形成岩片。因此，在一定情况下复合岩体更有利于TBM隧道施工。　　关键词：复合岩体；隧道掘进机；滚刀；破岩机理　　中图分类号：TU731.3　　文献标志码：A文章编号：1674-4764

5、（2016）05-0012-08　　Abstract：ThestudyofrockfragmentationmechanismbyTBMcuttersisthekeytoguidethedevelopmentofTBMcutterheadandtheselectionofcutterheadindifferentgeologicalconditions.Theformation，propagationandcoalescenceofcracksinrockmasseisthepreconditionofunderstandingtherockfragmentat

6、ionmechanismbyTBMcutters.Therefore，thestudyofrockfragmentationmechanismbyTBMcuttersissignificantforengineeringapplication.14Atpresent，thestudyofrockfragmentationmechanismmainlyconcentratesonthesinglerock.However，thecomplicatedgeologicalconditionsareoftenencounteredduringtheexcavation

7、oftunnelsbyTBM.Inthispaper，adiscreteelementmethodisemployedtostudythefragmentationmechanismofthecompositerockmass.ItcouldbeobtainedfromthenumericalresultsthatthepropagationofmicrocracksinitiatedfromtheinterfaceleadstothecoalescenceofHertziancracksbetweentwocutters，andtheformationofch

8、ipping.There