南水北调西线工程岩石中石英含量变化及其对TBM施工的影响.pdfVIP

JournalofEngineeringGeology 工程地质学报 1004-9665／2013／21(4)一0657—07 南水北调西线工程岩石中石英含量变化及其对TBM施 工的影响水 闫长斌 闰思泉 刘振红 (黄河勘测规划设计有限公司 郑州 450003) 摘 要 石英是各类岩石中广泛存在的一种矿物成分，石英颗粒的大小和含量不仅决定了岩石的强度、硬度和耐磨性，而且 直接影响TBM施工的掘进效率。在南水北调西线工程区采集 124块岩石样品进行 了岩石薄片鉴定，在岩石碎屑粒度分析的 基础上，得到了不同采样区域岩石中的石英含量分布特征。基于TBM施工特点，根据不同岩石中的石英含量统计结果，分析 了石英含量分布规律对南水北调西线工程TBM施工围岩分类和掘进效率的影响。研究结果表明：(1)砂岩 (含杂砂岩)、粉砂 岩和板岩中的石英含量具有较明显的差异 ，砂岩 (含杂砂岩)、粉砂岩的石英含量较高，其平均值分别为74．2l％和80．41％； 板岩中的石英含量较低，平均值为9．36％。(2)砂岩 (含杂砂岩)及粉砂岩中的石英含量一般大于60％，对TBM施工围岩分 类的影响属于严重等级；板岩中的石英含量一般小于30％，对TBM施工围岩分类的影响属于轻微一明显等级。(3)岩石中的 石英含量越高，岩石硬度和耐磨性越高，刀具损耗越大，TBM施工掘进速度PR和施工速度 AR越低。研究成果可为南水北调 西线工程TBM优化选型、施工围岩分类以及施工进度预测提供参考依据。 关键词 南水北调西线工程 薄片鉴定 石英含量 TBM施工围岩分类 掘进效率 中图分类号：TU457 文献标识码：A QUARTZ CoNTENT VARIETY AND ITS INFLUENCE oN TBM CON- STRUCTIoN IN W EST RoUTE oF SoUTH．To．NoRTH WATER TRANS． FER PRoJECT YAN Changbin YAN Siquan LIU Zhenhong (YellowRiverEngineeringConsultingCo．，Ltd．，Zhengzhou 450003) Abstract Quaazisageneralmineralinvariousrocks．Thesizeandcontentofqua~zgrainsnotonlycontrolthe strength，hardnessandabrastivityofrock，butalsoinfluencetheTBM drivingefficiencydirectly．Theidentification ofrockthin．sectionsiScarriedoutwith 124 piecesofrocksamplesfrom theWestRouteofSouth．to．NorthWater TransferProjectinChina．Thedistributionlawofqua~zcontentsintherocksrfom differentzonesisobtained． basedongrain．sizeanalysisofrocks．Theinfluenceofdistributioncharactersofqua~zcontentdontheclassification ofsurroundingrockmasscutbyTBM andthedrivingefficiencyinwestrouteofSouth．toNorthWaterTransferPro． jectisanalyzedaccordingtothestatisticresultsofqua~zcontentsindifferentrocks，basedonthecharactersof TBM construction．Theresearchresultsshow thatthereareobviousdifferencesinthequa~zcontentsofsandstone 收稿 日期 ：2012—09—20；收到修改稿 日期：2012—12—17． 基金项 目：国家 “十一五”科技支撑计划 (2006BAB04A06)，黄河勘测规划设计有限公司自主研究开发项 目(2009一ky0t)资助 第一作者简介：闫长斌，从事水工岩石力学研究．Email：yanchangbin__2001@163．corn 658 JournalofEngineeringGeology 工程地