李泰灃，郑婕，张千里，李涛

（1.中国铁道科学研究院，北京100081；2.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；3.中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081）

隧道掘进机撑靴导致洞壁破坏机理的研究

李泰灃1，郑婕2，张千里3，李涛2

（1.中国铁道科学研究院，北京100081；2.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；3.中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081）

考虑隧道埋深、隧道洞径和围岩强度3种影响因素，采用有限元软件ABAQUS建模，分析了全断面隧道掘进机撑靴与隧道围岩的相互作用、围岩变形和破坏的规律，并与实测结果进行了对比。结果表明:随隧道埋深的增加，隧道围岩的稳定性逐渐增强；随着隧道洞径的增大，隧道围岩的稳定性逐渐降低，但变化幅度较小；随着隧道围岩抗剪强度的降低，在撑靴荷载作用下隧道围岩的承载力逐渐降低，建议实际工程中隧道围岩的内摩擦角不能小于45°；3种影响因素中，隧道围岩的稳定性对于围岩强度的变化最为敏感，其次是隧道埋深，最后为隧道洞径；辽西北供水工程实测单侧撑靴支撑力为24 900～25 900 kN，可推断出单侧撑靴径向应力为5.72～5.95 MPa，与仿真计算结果一致。

全断面隧道掘进机；撑靴；隧道围岩；破坏模式；隧道施工；数值模拟

全断面隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）是集机械、电子、液压、激光技术于一体的大型集成化隧道施工作业系统［1］。TBM属于按需求定制的产品和系统，结合每个TBM隧道工程的特点、条件和技术问题，采用不同的TBM系统集成设计与施工技术方案，既需要有个性的考虑，又需要作出共性的总结［2］。……