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申请/专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;华北水利水电大学;中国水利水电第十一工程局有限公司

摘要：本发明公开了一种TSP与FLAC3D联合预防TBM卡机的预警方法，能够基于隧洞围岩来压速度快、变形速度快等情况，结合TSP与FLAC3D协同作用对TBM可能存在卡机事件进行预警，包括下列步骤：a.确定可能产生围岩大变形的隧道洞段；b.确定该洞段围岩的力学参数；c.用TSP监测围岩的波速和前方围岩的地质情况，对TBM可能遇到卡机风险进行初次预判；d.采用FLAC3D模拟隧洞围岩的应力应变；e.结合TSP的波速变化和FLAC3D模拟隧洞围岩的应力应变规律对围岩来压速度、变形速度、变形量进行分级；f.针对分级结果对TBM可能存在的卡机风险进行预警。

主权项：1.一种TSP与FLAC3D联合预防TBM卡机的预警方法，其特征在于，包括下列步骤：a.确定可能产生围岩大变形的隧道洞段：通过现场地质报告及构造运动理论获取数据，并依据隧道可能产生围岩大变形洞段的地质信息和支护手段，确定需要TBM卡机预警的位置；b.确定该洞段围岩的力学参数：通过测定围岩的相关基础力学参数，确定围岩的力学性质和变形规律，同时为后续数值模拟做准备；c.采用TSP监测围岩的波速和前方围岩的地质情况，对TBM可能遇到卡机风险进行初次预判：采用超前地质预报设备TSP监测围岩的波速变化，同时探测隧道工作面前方不良地质体的性质和位置及规模；并对围岩的等级进行划分，对TBM在掘进过程中是否会遇到卡机风险，进行初次预判；d.采用FLAC3D模拟隧洞围岩的应力应变：根据该洞段的力学参数，进行数值模拟，找到隧洞掘完以后的应力应变规律，围岩发生大变形或蠕变的速度和产生最大变形的时间，以及围岩初次来压的时间，并对围岩的等级进行二次划分，对TBM在掘进过程中是否会遇到卡机风险，进行第二次预判；e.结合TSP的波速变化和FLAC3D模拟隧洞围岩的应力应变规律对围岩来压速度、变形速度、变形量进行分级：根据超前地质预报探测隧道工作面前方不良地质体的性质和数值模拟得到的围岩应力应变规律进行综合分析；将TBM的掘进速度和预留变形量与TSP和FLAC3D监测出来的围岩变形速度和变形量对比；从而进行TBM在掘进过程中是否会遇到卡机风险的第三次预判；f.针对分级结果对TBM可能存在的卡机风险进行预警：综合前面三次预判的结果，将预判的结果进行分为卡机、可能卡机、不会卡机，三个等级，对TBM可能存在的卡机风险进行预警。

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权利要求：

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