隧道应力扰动区地应力测试及反演研究

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1、万方数据第29卷第11期2008年11月岩土力学RockandSoilMechanicsVbl．29No．11Nov．2008文章编号l1000--7598--(2008)11—2887一05隧道应力扰动区地应力测试及反演研究白世伟1，韩昌瑞1，顾义磊2，王贵宾1，李丹1(I．中国科学院武汉岩土力学研究所，武汉430071；2．重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆400030)摘要：通过对隧址区地应力的调查和现场测量，初步确定该区域存在较大的构造应力，但因岩芯破碎，只获得隧道应力扰动区的应力实测值。为此在三维数值模拟过程中模拟了河谷的下切

2、过程，以反映地形对应力场的影响，并采用试算的方法调整侧压系数，从而确定合理的初始应力，使试算结果与现场测量的数据基本吻合，最终确定出合理的侧压系数和初始地应力的数值，弥补了现场测量的不足。研究结果表明，隧道轴线各点的地应力与隧道的埋深、地形地貌有关，且在K42段处于极高的应力状态，为隧道的开挖、支护及稳定性分析提供了科学依据。关键词t深埋长隧；构造应力：应力扰动区：地应力；反演中图分类号：u451文献标识码：AResearchoncrustalstressmeasurementandinversionofstressdisturbedareaofatunnelB

3、AIShi—weil，HANChang．mil，GUYi—lei2，WANGGui—binl，LIdanl(1．InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan430071，China；2．ChinaEducationMinistry’SKeyLab．fortheExploitationofSouthwestResourcesandtheEnvironmentalDisasterControlEngineering，ChongqingUniversity,Chongqing400030．

4、China)Abstract：Throughinvestigationandin—situn圮asu佗眦ntofcrustalstressintunnellocation．ratherlargetectonicsU'essisascertainedintherunnelregionatfirst．Becauseofcoresamplebreak,onlystressofdisturbedareaismeasuredinthetunnel．Intheprocessof3-dimensionnumericalmodeling，thecourseofverticale

5、rosionbytheWujiangRiverismodeledinordertoreflecttheeffectoftopographicformoncrustalstress．Andusingthemethodofpilotcalculationtoadjustcoefficientofhorizontalpressure，thenappropriateinitialstressisdetermined．Makingcalculatedresultscoincidewiththedatameasuredin-situ，therationalcoefficie

6、ntandcrustalstressisobtained．Numericalcalculationcoverstheshortageofin—situmeasurement．Theresearchresultsshowthatcrustalstressoftunnelaxisvarieswithembeddeddepthandtopographicfeatures；andthesectionK42isofveryhighsUess．Theresultsprovideascientificfoundationforanalyzingexcavation，suppo

7、rtandstabilityoftunnel．Keywords：long·deeptunnel；tectonicstress；crustalstress；stressdisturbedarea；numericalinversion1引言初始地应力是各种地下工程稳定性评价、工程设计和施工的重要基础资料之一，它不仅是决定区域稳定性的重要因素，而且也是各种地下工程开挖围岩变形和破坏的作用力，是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析和实现地下工程开挖设计和科学化决策的重要依据【l‘2】。地应力现场测试是提供地应力场的一种直接方法，但地应力场成因复杂，影响因素较多，受测

8、量场地和经费等影响，不能