基于可拓学理论的地质因素对TBM掘进效率影响研究

摘要

TBM隧洞施工方法对地质条件适应性较差,其掘进效率受多种地质因素影响.基于可拓学理论,选择了岩石的单轴抗压强度、岩石的耐磨性、岩体的完整性系数、结构面走向与掘进方向夹角及地下水渗流量5个指标作为TBM掘进效率地质影响因素的评价指标,将TBM掘进效率分为5个等级,进而建立了TBM掘进效率地质影响因素物元模型.采用层次分析法对评价指标进行重要性排序,确定各指标的权重系数.通过对CCS水电站引水隧洞待评物元关于TBM掘进效率等级的关联度计算,并与实际掘进参数和掘进情况进行了对比,得出了与工程实际相吻合的结论.研究结果表明:可拓学理论能较好地评价TBM掘进效率等级,并且层次分析法确定评价指标的权重系数是合理的.相关研究内容和方法可对TBM设备选型、工期进度安排及工程成本预算起到一定的指导作用.