基于地应力测试的高地压硬质围岩隧道岩爆分析研究

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1、第38卷，第5期公路工程Vo1．38，No．52013年10月HighwayEngineeringOct．，2013基于地应力测试的高地压硬质围岩隧道岩爆分析研究向俊宇，陈发本，潘世强，巢万里‘(1．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410075；2．云南省公路科学技术研究院，云南昆明650051；3．中南大学，湖南长沙410075)[摘要】初始应力场对高地压隧道围岩变形和岩爆分析有着重要的控制作用。采用了目前技术较为成熟的空心包体应变计法，成功测量出高黎贡山隧道的原岩地应力，并将该地应力测试成果应用于隧道岩爆预测数值模型中。有限元计算表明：该隧道埋深在400～480m时有轻微岩爆发生，

2、埋深大于480nl有中等岩爆发生；拱顶是岩爆的危险区域，施工时需格外注意。计算结果和现场岩爆发生位置具有较好的相似性。最后针对该隧道岩爆状况提出了相应的防治对策。[关键词】地应力测试；应力解除法；硬质围岩；岩爆；有限元[中图分类号]u451．2【文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2013)05—0079-05HighStressHardRockTunnelRockBurstAnalysisBasedonIn．．situStressMeasurementXIANGJunyu，CHENFaben，PANShiqiang，CHAOWanli(1．HunanCommunicati

3、onsResearchInstitute，Changsha，Hunan410015，China；2．YunnanProvin—cialHighwayScience&TechnologyResearchInstitute，Kunming，Yunnan650051，China；3．CentralSouthUniversity，Changsha，Hunan410075，China)[Abstract]TheinitialstressfieldplaysanimportantroleinthecontrolintheHighpressuretunnelsurroundingrockdefor

4、mationandrockburstanalysis．ThispapersuccessfullymeasuredtheoriginalrockstressofthetunnelareabyCSIROstraingaugemethod．Andthenthetestresultswasappliedinthenu—mericalmodeloftunnelrockburstprediction．Finiteelementcalculationsshowthat：thetunneldepthof400to480mhaveamildrockburst；depthgreaterthan480mh

5、aveamoderaterockburstandthedomeistherockburstdangerzonewhichisneedtopayparticularattentiontotheconstruction．Calculationre—suitsandliverockbrokethelocationoftheareaofHealthhasacertainsimilarity，atlastproposedpre-ventionmeasurescorrespondingfortunnelrockburst．[Keywords]In-situStressMeasurement；St

6、ressReliefMeathod；HardRock；RockBurst；FEM界性的地下工程难题之一．。国内徐林生，王兰0引言生，孙宗远等(1999)采用钻孔应力解除法对二郎山岩爆是高地应力条件下隧道等地下工程洞室开隧道进行地应力测试。这是国内较早的对公路挖过程中，因开挖卸荷引起洞室周边围岩产生应力隧道进行地应力测试的现场试验。张永双等分异作用，储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然(2009)曾对云南高黎贡山铁路隧道采用了水压致释放且产生爆裂脱落、剥离、弹射甚至抛掷性等破坏裂法对原地应力进行测试，并最终确定隧址区围岩现象的一种常见动力失稳施工地质灾害。它直接威主应力的大小及方向。武汉

7、大学侯发亮教授胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，已成为世指出：岩爆多发生在水平构造应力较大的地区；如果[收稿日期】2Ol3一O5一lO【基金项目】湖南省交通科技项目(200928)；湖南省交通科技项目(201l61)[作者简介】向俊宇(1977一)，男，湖南怀化人，工程师，在读博士，主要从事岩土、隧道工程设计及监控工作。80公路工程38卷洞室埋深较大，即便无构造应力，因上覆岩体自重效应，洞室也可能发生岩爆。徐林生教授认为：高地应力是岩爆发生的必要条件。