[發明專利]一種TBM掘進時圍巖應力變化測量方法有效
| 申請號： | 201010246961.2 | 申請日： | 2010-08-04 |
| 公開（公告）號： | CN101922985A | 公開（公告）日： | 2010-12-22 |
| 發明（設計）人： | 張春生;陳祥榮;侯靖;褚衛江;吳旭敏;劉寧 | 申請（專利權）人： | 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院 |
| 主分類號： | G01L1/22 | 分類號： | G01L1/22 |
| 代理公司： | 杭州九洲專利事務所有限公司 33101 | 代理人： | 韓小燕 |
| 地址： | 310014 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 tbm 掘進 圍巖 應力 變化 測量方法 | ||
1.一種TBM掘進時圍巖應力變化測量方法，其特征在于：通過預先埋設空心包體應力計(1)來監測掘進過程中圍巖的應力變化，其步驟如下，
a、綜合考慮數值計算的應力結果、地形地貌、巖體強度、斷層的影響，確定空心包體應力計(1)的埋設位置和測點數量，保證擾動區內外至少各安裝一個；
b、開挖輔助洞(2)或利用已有洞室向TBM待開挖洞段(3)鉆安裝孔(5)并埋設空心包體應力計(1)，輔助洞(2)或已有洞室到TBM待開挖洞段(3)的垂直距離為2-3倍的TBM洞段洞徑；
c、對TBM待開挖洞段(3)進行開挖掘進，同時監測并記錄空心包體應力計(1)在TBM通過監測斷面的全程應變變化；
d、通過試驗確定測量段巖石的彈性模量、泊松比；
e、空心包體應力計(1)三組應變花可得12個不同位置和方向的應變值，列12個方程，其通式如下，Eεk＝Ak1σx+Ak2σy+Ak3σz+Ak4τxy+Ak5τyz+Ak6τzx利用數理統計的最小二乘法原理，采用Matlab求解方程，利用測得的巖體參數求解出地應力的六個分量σx、σy、σz、τxy、τyz、τxz，式中E為彈性模量，εk為每個應變片所測得的應變值，k＝4(i-1)+j，i＝1～3，j＝1～4，3個應變花序號用i表示，對應的極角為θi，每個應變花由4個應變片組成，序號用j表示，對應的角度為Ak1～Ak6包含了應變片并非直接粘貼在安裝孔(5)巖壁上的修正系數。
2.根據權利要求1所述的TBM掘進時圍巖應力變化測量方法，其特征在于：步驟b埋設空心包體應力計(1)時，須通過安裝孔(5)的巖芯判斷周圍巖體的完整情況，并通過調整安裝孔(5)的深度確保空心包體應力計(1)的埋設能夠避開結構面發育地帶。
3.根據權利要求1所述的TBM掘進時圍巖應力變化測量方法，其特征在于：步驟d中的參數通過現場圍壓率定試驗得到，或者將靠近測量段前后的巖芯在實驗室加工成標準試塊，通過單軸壓縮試驗得到。
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