一种岩溶地层掘进参数确定方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种岩溶地层掘进参数确定方法及电子设备，方法包括以下步骤：确定地层参数和溶洞参数；标定地层和土仓渣土的离散元参数；建立离散连续的耦合开挖模型；对掘进参数进行正交试验设计，模拟离散连续的耦合开挖模型不同开挖条件，得到模拟结果；根据模拟结果确定掘进参数的保持范围，完成岩溶地层掘进参数的确定。本发明专利技术通过数值模拟确定盾构掘进参数的范围，操作简单且具备理论依据，能给出盾构在不同溶洞分布工况下掘进参数的取值范围，可以有效提高盾构机在岩溶地层的施工效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种岩溶地层掘进参数确定方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及盾构机
，具体涉及一种岩溶地层掘进参数确定方法及电子设备。

技术介绍

[0002]合适的掘进参数是盾构机高效安全掘进的关键，盾构主要的掘进参数有掘进速度、刀盘转速、贯入度、螺旋机转速等。推力扭矩与开挖面稳定和破岩效率有着极大的关系，是重要的控制性参数。
[0003]盾构机在岩溶地层开挖时通过试验段来确定合适的掘进参数，这种方法确定掘进参数在占用施工时间外，还有一定的局限性。盾构掘进参数随地层和埋深会有一定变化，若地层中存在溶洞，为保证围岩的稳定掘进参数也应当做出一定的改变。
[0004]目前，常用的有限单元法模拟隧道开挖过程是通过杀死单元法实现的，此种方法简化了施工过程，但无法模拟刀盘转速、掘进速度和螺旋机转速等掘进参数对地层开挖的影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种岩溶地层掘进参数确定方法及电子设备解决了单一有限单元法无法模拟掘进参数对地层开挖的影响，难以确定掘进参数的问题。<br/>[0006]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩溶地层掘进参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定地层参数和溶洞参数；S2、根据地层参数和溶洞参数标定地层和土仓渣土的离散元参数；S3、根据标定的离散元参数建立离散连续的耦合开挖模型；S4、对掘进参数进行正交试验设计，模拟离散连续的耦合开挖模型不同开挖条件，得到模拟结果；S5、根据模拟结果确定掘进参数的保持范围，完成岩溶地层掘进参数的确定。2.根据权利要求1所述的岩溶地层掘进参数确定方法，其特征在于，步骤S1中地层参数包括地层的宏观物理学参数和空间几何参数；其中宏观物理学参数包括弹性模量、泊松比、容重、粘聚力、摩擦角和单轴抗压强度；空间几何参数包括地层分层情况、隧道尺寸和隧道埋深；溶洞参数包括溶洞的几何形状、空间方位分布数据、填充数据和填充物的宏观物理力学参数。3.根据权利要求1所述的岩溶地层掘进参数确定方法，其特征在于，步骤S2的具体方法为：基于地层参数和溶洞参数，通过离散元模拟单轴压缩试验和三轴压缩试验对岩体和沙土的离散元参数进行标定，通过模拟坍落度试验对土仓渣土的流塑性进行标定；其中离散元参数包括变形模量、胶结变形模量、刚度比、胶结刚度比、摩擦系数、平行黏结抗拉强度、平行黏结黏聚力、平行黏结摩擦角、滚阻摩檫力、接触法向阻尼和接触切向阻尼。4.根据权利要求1所述的岩溶地层掘进参数确定方法，其特征在于，步骤S3的具体方法为：采用三维制图软件构建盾构机刀盘和刀具的模型并导入离散元软件，得到盾构机模型；根据标定的离散元参数，构建用于模拟岩体的平行黏结模型、用于模拟沙土的线性模型和用于模拟黏土和土仓渣土的滚阻模型；将平行黏结模型、线性模型和滚阻模型组合构成离散元区域，采用有限差分元模拟离散元区域外的外围岩土体，将盾构机模型嵌入于离散元区域，得到离散连续的耦合开挖模型。5.根据权利要求4所述的岩溶地层掘进参数确定方法，其特征在于，离散元区域的长宽高分为3倍、2倍和3倍实际洞径。6.根据权利要求1所述的岩溶地层掘进参数确定方法，其特征在于，将平行黏结模型、线性模型和滚阻模型组合构成离散元区域，采用有限差分元模拟离散元区域外的外围岩土体，将盾构机嵌入于离散元区域，得到离散连续的耦合开挖模型的具体方法包括以下子步骤：S3
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1、固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐明山，王祥，王春凯，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：