深埋长隧道地应力测量与岩爆预测分析

岩爆等地质灾害是深埋隧道施工中常遇到的工程地质问题,而地应力测量则是进行隧道岩爆预测的前提.某高速公路穿越武夷山山区,将建成最大埋深达620 m,长约4 km的深埋长隧道,围岩性脆强度高,具有岩爆倾向性.为优化设计并指导施工,在该隧道布置了1个深钻孔进行了水压致裂法地应力测量.介绍了水压致裂法地应力测试原理,分析了实测地应力,及其与地形地貌和区域构造的关系,并在地应力分析的基础上进行了多种方法的岩爆预测.研究表明,当隧道埋深超过400 m后,有发生弱到中岩爆的可能,在施工中应采取合理的开挖方式和安全防爆措施.     

某软岩水工隧洞围岩地应力分布规律及对围岩稳定性的影响

采用水压致裂法对某软岩水工隧洞进行地应力测试,并利用FLAC数值模拟分析主应力方向和大小对隧洞围岩位移、塑性区等破坏特征的影响。结果表明：随埋深增加,最大水平主应力、最小水平主应力及垂直应力基本均呈线性增加。随主应力方向与隧洞轴向夹角、主应力大小增大,破坏程度逐渐严重;深埋软岩隧洞围岩预留变形量约为200 mm、中等挤压变形程度。研究成果可供类似围岩稳定性评价、设计、施工参考。     

鄂西某隧道地应力场回归分析及其对工程稳定性影响

针对软岩隧道施工中出现的围岩失稳工程难题,结合鄂西某深埋特长隧道的现场地应力测试,通过应用实测数据进行区域应力场回归分析及围岩关键部位变形的数值模拟,综合评价了应力场对该隧道围岩稳定性的影响.结果表明:该隧道测区围岩处于高应力区,且拱顶变形相对较大,围岩稳定性较差.分析结果与现场现象相吻合,说明该方法可行有效,可为隧道施工设计提供参考.     

巴贡水电站引水洞地应力测量及分析

为了评价马来西亚巴贡水电站引水发电洞衬砌方案的可靠性,在引水发电洞沿线3个不同部位采用水压致裂法进行了地应力测试,并结合地质条件进行了有限元回归分析,获得了隧洞沿线岩体初始应力分布。最后从地应力角度,论证了高压隧洞衬砌设计方案。结果表明：隧洞沿线岩体应力状态主要受地形控制,引水隧洞前段围岩最小主应力大于内水压力的1.3倍,满足围岩抗裂设计的要求,该洞段可采用钢筋混凝土衬砌。     

常用地应力测试技术评价

 地应力测试技术多样,缺乏相互间的横向比较,各种方法的无选择应用制约了行业的整体发展。简要介绍了地应力测试技术的发展过程和分类,借用机械设计方案评价的基本原理,建立简单评价体系,对常用地应力测试技术的功能性、经济性、操作及安全性先进行单项评价,再进行综合评价。根据评价结果给出了结论,并提出了地应力测试技术的发展方向。     

乌江索风营水电站地应力测量

本文通过乌江索风营水电站采用水压致裂与孔径变形应力除两种测试方法进行的地应力测量，阐述了地应力测试原理及其与地下工程的关系，分析了地应力对地下工程建设所起的重要作用及其在预防和防治地下灾害方面的应用，为设计人员布置地下工程及方案选择提供了方案。     

断层构造近场地应力分布规律研究

通过分析几个典型断层构造近场水压致裂法地应力实测案例,结合构造地质力学及特性,得出近场断层构造地应力量值和方位主要受构造的空间分布、运动机制及其岩性影响的结论。一般而言,地应力量值在沿断层埋深方向上有不同梯度的分带,这与断层构造的剪切破裂形成机制及其影响带内岩性有关;最大水平主应力方位受断层构造的空间分布及运动机制影响,大致呈现与断裂走向平行或大角度斜交,甚至垂直的规律。分析断层构造近场地应力的分布有助于工程区岩体稳定性的科学评价,为工程选址提供依据。     

水压致裂法地应力测量破裂准则的探讨

本文研究了水压致裂法地应力测量的破裂准则,主张采用三轴载荷条件下的霍克和布朗破坏准则置代经典理论的最大单轴拉应力破坏准则,提出了对经典理论的修正公式,并举有实例。     

水压致裂法在某深埋隧洞地应力测试中的应用

介绍了水压致裂法原地应力测量原理,对某隧洞的水压致裂法试验成果进行了详细分析,查清了该隧洞部位地应力大小和方向,评价了地应力对隧洞施工的影响。     

金沙江阿海水电站坝址地应力测试与评价

为了评价金沙江阿海水电站坝址区地应力的分布特 征,进行了水压致裂法测试与分析。结果表明：应力量值较低,最大水平主应力方位呈NW向 。后者可以归结为坝址区地形地貌和水平构造应力的共同作用,并受到周边区域断裂构造的 影响。     

深埋隧洞施工期围岩变形与应力分析及稳定性评价

通过现场原位多种监测仪器的预埋对大直径TBM法和钻爆法开挖的洞段进行监测,综合分析围岩变形及应力监测成果,深入剖析深埋脆性大理岩在开挖过程中围岩变形及应力调整的特征,把握TBM法和钻爆法两种不同施工方法在不同围岩类别条件下引起的围岩松弛深度及围岩破坏特性,对进一步了解深埋脆性大理岩的物理特性和洞室开挖围岩响应规律具有重要意义。     

某大型引水隧洞穿越断裂带洞段围岩稳定性研究

西南某深埋长隧道位于全新世区域活动断裂带。为了解断裂带的地应力分布情况,现场开展了钻孔岩石取芯分析工作。根据钻孔实测资料,利用莫尔-库仑模型,对隧洞周围的初始地应力场的分布特征进行了模拟分析,掌握了应力分布规律。分析结果表明,无支护条件下,隧洞围岩在断裂带出露处可发生极严重变形,对施工安全有重大影响。建议施工时,采用超前支护,开挖后及时实施二次衬砌等措施,以保证施工安全。     

深埋高地应力引水隧洞节理围岩稳定性研究

在深埋隧洞开挖过程中,高地应力和结构面发育是控制洞室围岩稳定的关键问题。针对深埋高地应力引水隧洞节理围岩稳定问题,以新疆某深埋高地应力引水隧洞为工程依托,利用水压致裂法和三维水压致裂法对地应力进行现场监测与分析,采用离散元软件3DEC模拟围岩应力场、塑性区以及位移场的变化情况,研究了深埋高地应力下引水隧洞节理围岩的稳定性问题。结果表明:实测得最大主应力在12.4~12.9 MPa范围内,模拟得洞室附近出现0~2.1 m的塑性区,最大位移值为25.1 mm,最大压应力为13.2 MPa,最大拉应力为1.32 MPa,洞室的侧墙和拱底部位的塑性区、位移值较大且出现局部小范围拉应力。结合本文具体工况和实测地应力资料,通过强度理论的方法进行岩爆分析研究,由Russenes岩爆判别式得无岩爆发生,节理岩体处于稳定状态,但随节理裂隙发育,侧墙和拱底易出现破坏,建议采用2.5 m锚杆进行加固。模拟结果与实测结果较为一致,研究成果为工程施工提供参考。     

顶山软岩隧洞施工及安全监测

软弱破碎岩体中开挖隧洞,确保施工安全是一个难点.项山特软岩地层中隧洞开挖,采用了以围岩变形监测为主的信息技术.适时根据监测信息对施工方法、一次支护参数及永久衬砌结构设计进行调整和优化,使得该工程施工既保证了安全,又节省了投资并取得了工程建设质量优良的效果.     

抢风岭隧道围岩地应力场研究及岩爆预测分析

为了研究抢风岭隧道工程区地应力分布情况,采用水压致裂法进行了地应力测试。根据测试成果,结合有限单元法及多元线性回归对工程区应力场进行了分析。回归分析结果显示：沿隧道轴线,最大水平主应力大于自重应力,该地区是以水平应力场为主导,最大水平主应力方向总体上接近NE向。最后,根据地应力资料对隧道围岩进行了施工期岩爆预测分析,表明在埋深270～400 m完整坚硬的岩石洞段,施工期有发生中等岩爆的可能。     

复杂条件下不良地质围岩公路隧道开挖施工

锦屏一级水电站6,8号场内公路隧道地质围岩差,且受现场地形限制,大型开挖设备无法施展,特别是支护施工所需的材料基本靠人工搬运,隧道的安全开挖施工难度大。介绍6S2洞室K1＋035m段开裂处理和K1＋047-K1＋067m塌方处理方案,为类似地下工程提供借鉴和参考。     

某引水隧洞深埋软岩洞段围岩变形量敏感性分析

通过深入分析西南某深埋长引水隧洞软岩洞段地应力钻孔实测资料,得到了水平构造应力侧压系数随隧洞埋深的变化规律。在此基础上,采用快速应力边界法开展数值计算,探讨洞型、围岩类别、埋深等因素对该段围岩变形量的影响及其变化规律,开展了围岩变形量敏感性分析。结果表明,该洞段围岩变形量随围岩类别降低而增大,随埋深增加而增大。研究成果可为该类隧洞深埋软岩洞段开挖支护设计提供借鉴。     

大金坪引水隧洞围岩岩爆灾害预测

大金坪引水隧洞位于高山峡谷区,受断裂带附近应力集中的影响,洞段、硬脆岩质洞段围岩具备岩爆灾害形成的基本条件,应当予以预测评估。通过评估,可预防岩爆灾害对施工人员、设备的伤害。     

石英砂岩软弱夹层的发育规律及其对洞室围岩稳定性的影响

结合大伙房水库输水工程石英砂岩区隧洞开挖的工程实践,总结归纳石英砂岩中软弱夹层的发育规律及其对洞室围岩稳定性的影响,并提出采取有针对性的处理措施,以图更好地指导施工。     

压力隧洞裂缝混凝土衬砌和围岩的接触条件

提出裂缝衬砌和围岩之间接触应力rσ(ra)的表达式,并通过算例分析它的特性,结果表明,rσ(ra)随衬砌与围岩接触面(r=ra)处的渗透压力pa的增大由压变拉,但rσ(ra)+pa却变化不大。提出一定条件下衬砌脱开围岩独立工作的判别式,该式若满足,衬砌将脱开围岩独立工作,钢筋应力和裂缝宽度将大幅度减小。算例计算结果表明,若衬砌和围岩之间的黏结强度较小,裂缝衬砌很容易脱开围岩独立工作。