一种模拟三维滚刀切削含水岩石的方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟三维滚刀切削含水岩石的方法，包括：对干燥和不同含水率的岩石试样进行岩石力学参数试验，获取岩石试样的含水率和对应的岩石力学参数数据；根据含水率和对应的岩石力学参数数据进行拟合，得到不同岩石力学参数的演化方程；通过有限‑离散元方法构建岩石试样模型，并对岩石试样模型进行模拟含水量的设置，根据模拟含水量通过演化方程对岩石试样模型进行岩石力学参数计算；对所述岩石力学参数计算后的岩石试样模型进行三维滚刀切削模拟，得到岩石试样的模拟切削结果，通过上述技术方案，本发明专利技术能够准确模拟含水岩石在滚刀贯入过程中的状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道盾构开挖领域和数值模拟，尤其涉及一种模拟三维滚刀切削含水岩石的方法。

技术介绍

1、近些年来，随着地下空间工程的快速发展，盾构机越来越多的被应用于软硬复合地层和硬岩地层的隧道施工中。在隧道盾构掘进过程中，常常会遇到岩溶和节理裂隙带等不良地质条件。与此同时，地下水也是影响地下工程岩体稳定性的重要因素之一。富水地层是隧道开挖过程中常见的不良地质，常见于过江跨海隧道或地下暗河等地层。该地层岩石节理裂隙发育，围岩含水量高且长时间受水浸泡，岩性较复杂，其物理力学性质发生改变。当盾构机穿越不同含水率的岩体时，岩石的破碎特征和滚刀破岩效率也会发生变化。然而，许多关于隧道掘进的研究都是基于干燥的岩石，水对岩石在滚刀贯入过程中破碎模式转变、刀具受力和破岩效率的影响机制尚不清楚。

2、在隧道掘进过程中，岩石在刀具的作用下经历了弹塑性变形-开裂-破碎-碎块形成-块体接触和相互作用的复杂过程，再考虑到水对岩石力学参数的软化作用，如此复杂的刀具-含水岩石相互作用机制很难用理论推导进行分析计算。而室内模型试验不仅成本高昂、耗时耗力，且无法完全反映出这些复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟三维滚刀切削含水岩石的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

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9.一种模拟三维滚刀切削含水岩石的系统，其特征在于，用于执行权利要求1-8任一项所述的方法。

【技术特征摘要】

1.一种模拟三维滚刀切削含水岩石的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鑫，张国华，曾志标，黄淼，文斌，王爽，明慧，罗国栋，李悦澳，尹垚，王铁，熊峰，
申请(专利权)人：中铁七局集团武汉工程有限公司，
类型：发明
国别省市：