特长深埋隧道岩爆倾向性预测与影响因素研究

TU456.3; 岩爆倾向性预测是深埋硬岩隧道工程施工的难点,以往研究多以隧道施工中现场监测数据为预测基础,但预测结果存在时效性和局限性.从西南地区某特长深埋隧道工程区地应力现场实测数据出发,对区域地应力场进行三维数值反演分析,获取隧道轴向地应力特征,从而对隧道施工中岩爆倾向性等级进行预测,并利用数值模拟手段对岩爆影响因素进行对比分析,其结果可为类似特长深埋隧道工程提供参考.研究结果表明:①实测点附近三向主应力总体趋势为:σH＞σv＞σh,其中最大水平主应力σH值为10.96～17.07 MPa,方向N9°W～N7°E;②隧道轴向最大水平主应力σH最大值为23.88 MPa,最小水平主应力σh...

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Published in防灾减灾工程学报 Vol. 44; no. 5; pp. 1184 - 1192
Main Authors 陈贤丰, 李德武, 刘金松
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031%兰州交通大学土木工程学院,甘肃 兰州 730070 01.10.2024
Subjects
深埋隧道
influencing factors
rockburst prediction
deep-buried tunnel
地应力场反演
影响因素
岩爆预测
geo-stress field inversion
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ISSN1672-2132
DOI10.13409/j.cnki.jdpme.20220420003

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Summary:TU456.3; 岩爆倾向性预测是深埋硬岩隧道工程施工的难点,以往研究多以隧道施工中现场监测数据为预测基础,但预测结果存在时效性和局限性.从西南地区某特长深埋隧道工程区地应力现场实测数据出发,对区域地应力场进行三维数值反演分析,获取隧道轴向地应力特征,从而对隧道施工中岩爆倾向性等级进行预测,并利用数值模拟手段对岩爆影响因素进行对比分析,其结果可为类似特长深埋隧道工程提供参考.研究结果表明:①实测点附近三向主应力总体趋势为:σH＞σv＞σh,其中最大水平主应力σH值为10.96～17.07 MPa,方向N9°W～N7°E;②隧道轴向最大水平主应力σH最大值为23.88 MPa,最小水平主应力σh较恒定;竖向主应力σv最大值为46.70 MPa,其量值变化和隧道埋深呈正相关.该隧道具备岩爆发生的基本条件,施工中存在中等、强烈岩爆风险;③侧压系数为0.8时,墙角处岩爆倾向性较大,其他各部位倾向性相同;埋深越大,岩爆倾向性越大,且各部位岩爆倾向性受埋深的影响程度基本一致;围岩弹性模量为40 GPa时,岩爆倾向性最大;围岩内摩擦角大于40°时,隧道断面各部位岩爆倾向性趋于平稳.
ISSN:1672-2132
DOI:10.13409/j.cnki.jdpme.20220420003