全断面隧道掘进机破岩机理离散元分析

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2016年第7期北京时间：

作者：蒋明镜

单位：同济大学土木工程防灾国家重点实验室,同济大学土木工程防灾国家重点实验室,同济大学土木工程防灾国家重点实验室,同济大学土木工程防灾国家重点实验室

摘要：将基于微观胶结试验得到的岩石微观力学模型植入离散元软件，模拟滚刀破岩过程并重点分析滚刀破岩各阶段的宏微观机理.结果表明：滚刀破岩过程按破岩阻力和侵入深度的关系可以分为3个阶段，即加载阶段、卸载阶段和残余跃进阶段；破岩过程中的胶结破坏主要分为拉破坏和剪扭破坏2种类型，其中，中裂纹主要由拉剪扭复合破坏引起，斜裂纹主要由拉破坏引起，证实了张拉破坏理论.加载阶段是滚刀破岩的必经阶段，卸载阶段是滚刀破岩的关键阶段，有效利用卸载阶段破碎特性可以提高破岩效率.

关键词：全断面隧道掘进机（TBM）, 破岩机理, 离散元模拟

基金资助：,国家重点基础研究发展规划(973)项目(No. 2011CB013504, 2014CB046901)