一种基于掘进机贯入指数和贯通指数的隧道围岩稳定性判识方法

1.一种基于掘进机贯入指数和贯通指数的隧道围岩稳定性判识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对已建隧道工程掘进机掘进参数与围岩总评分进行参数采集：S2、计算掘进机贯入指数，统计不同隧道工程掘进机贯入指数与隧道围岩总评分的回归关系：采用贯入指数FPI评价隧道围岩被滚刀刀刃贯入的难易程度，FPI的物理意义是单位贯入度单把滚刀载荷，所述贯入指数FPI的表达式如式(1)所示，单位为kN/cutter或mm/r；式中，N为滚刀数量，由刀盘设计时确定，单位为cutter；F为掘进机推力，单位为kN；h为贯入度，即刀盘每旋转一转滚刀贯入岩石的深度，单位为mm/r；统计不同隧道工程掘进机贯入指数与隧道围岩总评分的回归关系如式(2)所示：FPI＝6.256e 0.025T (2)式中T为隧道围岩总评分；S3、计算掘进机贯通指数，统计不同隧道工程掘进机贯通指数与隧道围岩总评分的回归关系：定义开挖单位体积的岩石TBM刀具能量消耗作为贯通指数SEI，所述贯通指数SEI表达式如式(3)所示，单位为MJ/m 3 ；式中，F n 为单把滚刀垂直力，单位为kN；F r 为单把滚刀滚动力，单位为kN；T 1 为刀盘扭矩，单位为kNm；R为隧道开挖直径，单位为m；R i 为第i把滚刀的安装半径，单位为m；统计不同隧道工程掘进机贯通指数与隧道围岩总评分的回归关系如式(4)所示；SEI＝26.786ln(T)-63(4)S4、利用贯入指数和贯通指数与隧道围岩总评分的统计关系，实时判识隧道掌子面围岩的稳定性。 2.根据权利要求1所述的一种基于掘进机贯入指数和贯通指数的隧道围岩稳定性判识方法，其特征在于，步骤S1中所述掘进机掘进参数包括推力、扭矩、推进速度、刀盘转速、贯入度。 3.根据权利要求1所述的一种基于掘进机贯入指数和贯通指数的隧道围岩稳定性判识方法，其特征在于，步骤S4中所述隧道掌子面围岩稳定性的判断标准如表1所示；表1隧道围岩稳定性判断标准利用贯入指数和贯通指数与隧道围岩总评分的统计关系，实现对隧道掌子面围岩的稳定性的实时判识。