TBM围岩分类方法与流程

本发明涉及隧道工程领域，具体是一种tbm围岩分类方法。

背景技术：

1、隧道施工中围岩分类是评价围岩岩体质量的一项重要的综合指标，在其近百年的研究历程中，提出的分级方法多达百余种。传统围岩分类方式(以bq、hc等为代表)一般采用多因素法且分别将各单因素进行评分，并按一定方式进行汇总和综合评判的方式对围岩进行分类。该类围岩分类方式所选取的指标类似，且均包含基本的岩性构造信息、节理裂隙信息及地下水信息等几方面，而在双护盾tbm工况下，以上信息均难以有效采集，或采集的信息严重失真，因此该类围岩分类的评价方法难以适用于tbm隧道。另一类则是以评判掘进机工作条件为代表的围岩分类方法，具体讲应该归为对tbm掘进适宜性的评判，而非完全对客观围岩条件的评价。因此，寻找适用于tbm隧道施工的围岩分类方法显得尤为迫切。

技术实现思路

1、为了在tbm工况下便于采集评价指标以实现围岩分类，本申请提供了一种tbm围岩分类方法。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、tbm围岩分类方法，包括：

4、步骤1、确定围岩分类判别因素，所述判别因素包括掘进参数、岩渣含量及地震波波速；

5、步骤2、基于判别因素建立综合分类模型，所述综合分类模型为：分别根据各判别因素确定围岩分类等级，若各判别因素确定的围岩分类等级均相同，则该分类等级为最终等级，若某一个判别因素与其余两个判别因素确定的围岩等级不同，则最终等级为其余两个判别因素确定的围岩等级降低一级；

6、步骤3、在tbm上安装地震波激发和接受装置，在tbm后部出渣部位安装岩渣筛分装置；步骤4、在tbm掘进过程中激发地震波震源，记录掌子面前方岩体地震波波速、掘进参数：

7、贯入度和推力，以及岩渣含量；

8、步骤5、根据综合分类模型确定围岩分类。

9、进一步地，所述岩渣含量具体为片状岩渣含量。

10、进一步地，所述掘进参数具体为贯推比。

11、进一步地，所述综合分类模型中各判别因素确定围岩分类等级的具体方式为：

12、贯推比<0.3时为ⅱ类，0.3≤贯推比＜0.8时为ⅲ类，0.8≤贯推比＜1.4时为ⅳ类，1.4≤贯推比时为ⅴ类；

13、片状岩渣含量＞75时为ⅱ类，75≥片状岩渣含量＞50时为ⅲ类，50≥片状岩渣含量＞10时为ⅳ类，10≥片状岩渣含量时为ⅴ类；

14、地震波波速＞3800时为ⅱ类，3800≥地震波波速＞3200时为ⅲ类，3200≥地震波波速＞2500时为ⅳ类，2500≥地震波波速时为ⅴ类。

15、进一步地，所述步骤3中，在tbm刀盘安装地震波激发和接受装置。

16、本发明相比于现有技术具有的有益效果是：本申请采用地震波波速、掘进参数及岩渣含量作为围岩分类评价指标，这三个特征不仅采集方便，且可以分别从岩、机、渣三个方面表征围岩质量，可以实现tbm施工围岩的快速分类。

技术特征：

1.tbm围岩分类方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的tbm围岩分类方法，其特征在于，所述岩渣含量具体为片状岩渣含量。

3.根据权利要求2所述的tbm围岩分类方法，其特征在于，所述掘进参数具体为贯推比。

4.根据权利要求3所述的tbm围岩分类方法，其特征在于，所述综合分类模型中各判别因素确定围岩分类等级的具体方式为：

5.根据权利要求1-4任意一项所述的tbm围岩分类方法，其特征在于，所述步骤3中，在tbm刀盘安装地震波激发和接受装置。

技术总结本发明涉及隧道工程领域，为了在TBM工况下便于采集评价指标以实现围岩快速分类，提供了一种TBM围岩分类方法，采用地震波波速、掘进参数及岩渣含量作为围岩分类评价指标，这三个特征不仅采集方便，且可以分别从岩、机、渣三个方面表征围岩质量，实现了TBM施工围岩快速分类。技术研发人员：张世殊,赵小平,冉从彦,李青春,陈炜韬,陈卫东,肖华波受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6