熊帆

【摘要】介绍了TBM （Tunnel Boring Machine） 的优点，阐述了其施工影响因素，总结分析了目前相关学者提出的一系列施工预测模型，主要有单因素模型，CSM模型、NTNU模型、QTBM模型、SRMBI模型和FPI模型。介绍了各种模型公式和主要原理，以及其所用的参数指标。通过分析各种模型的特点，提出了一些进一步完善和修正的建议。

【关键词】TBM；施工影响因素；施工预测模型

1 引言

与传统的钻爆法隧道施工相比，TBM（Tunnel Boring Machine）施工速度快，掘进效率高、安全性能好，尤其是在长距离隧道工程中，使用TBM施工带来的经济效益更加显著。随着更高效能的TBM机器被不断制造出来，TBM也被更加广泛地应用到硬岩、破碎岩体等各类复杂地层条件中。在实际的隧道工程中，为了工程的可行性论证、经济效用评估，施工进度预测、风险控制等，需要提前对TBM的掘进速率PR、施工进度AR，刀具寿命等指标进行估计和预测。因此，国内外学者研究提出了一系列的模型用来预测TBM的施工过程。典型代表性的有单因素模型，CSM模型、NTNU模型、QTBM模型、SRMBI模型和FPI模型等。

CSM模型和NTNU模型是过去在国际上被广泛认可的两个模型。近年来，随着TBM在实际隧道工程中的应用越来越多，面对更加复杂和多变的地层条件，建立更加精确和实用的预测模型显得十分必要。为此很多学者研究提出了新的预测模型或者针对既有模型进行了修正，例如SRMBI模型和FPI模型。

2 TBM施工预测模型

在TBM滚刀压入岩石并破碎岩石形成碎片的过程中，影响破岩过程主要包括两方面因素：机器性能因素和围岩地质因素。……