某大型引水隧洞穿越断裂带洞段围岩稳定性研究.pdf

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1、第46卷第14期人民长江Vo1．46．NO．142015年7月YangtzeRiverJuly，2015文章编号：1001—4179(2015)14—0019—03某大型引水隧洞穿越断裂带洞段围岩稳定性研究王家祥，史存鹏，刘承新，陈长生，王旺盛(长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)，湖北武汉430074)摘要：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，利用莫尔一库仑模型，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

2、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_T-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。关键词：断裂带；地应力场反演；围岩稳定性分析；深埋长隧道中图法分类号：P642文献标志码：ADoI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．14．006西南某深埋长隧洞须穿越某全新世区域性活动断芯相对完整、深度较大区间进行水压致裂地应力测试。裂带，断裂带在隧洞研究区展布为东、中、西3条近平测试结果见表l。从表1可以看出，测试结果符合水行断裂。隧洞与

3、西支、中支、东支3条断裂交汇带宽分压致裂法测试的一般规律。在测深207．4—379．2m别为100，150，60m。3条断裂中，西支断裂(F1)为主范围内，最大水平主应力为5．5～13．7MPa，最小水平断裂，线性影像清楚，在附近白汉场水库南东可见断层主应力为5．1～11．2MPa，铅直应力or，为5．4～9．9三角面，断裂总体走向NEI5。，倾向NW，倾角约60。。MPa。东支断裂(F3)位于九河、剑川盆地东侧山地，线性影表1钻孔水压致裂法地应力测试结果像不清楚，断裂呈波状展布，宽约60m。中支断裂序孔深／P／P，／P／P

4、o／t／／^／／H方位／：(F2)自雄古向南经新文、中坪沿槽谷底部延伸，至白号n'lMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPa汉场水库后隐伏于盆地内，总体走向NE10。，宽约751207．46．15．93．01．70．25．55．15．4m。东、西两支断裂间距1．5～2．5km，中间地层中揉2219．613．19．54．61．83．66．96．85．7；i456653256．212．0l1．25．9220．89．48．46．7皱现象发育，岩体破碎。从断裂地表揭露特征可知，断4256．212．0l1．25．9220．89

5、．48．46．7裂带内岩体破碎，构造岩多为角砾岩、碎裂岩及碎粉岩5292．59．48．95．72．50．5l1．58．67．66304．514．6l3．57．52．71l12．310．57．9等，胶结较差。7316813．612．87．42．80．812．910．58．2断裂带对隧洞围岩稳定构成了严重影响，本文根8329．211．8l0．26．62．91．613．19．88．6据钻孑L实测资料，对隧洞穿越断裂洞段地应力场特征9341．512．611．67．13．01．013．410．58．9进行数值反演，并在此基础上，对开挖

6、条件下隧洞围岩10354．211．110．46．63．20．713．210．19．211366．815．313．17．53．32．213．4I1．29．5变形特征进行分析预测，为隧洞安全建设提供一定的l2379．211．210．46．63．40．813．7l0．499参考。1地应力场实测结果2初始地应力反演研究区内布置有一个实测地应力孑L，最大孑L深2．1几何数值模型及边界条件385m，水位约38．5m。钻孔岩芯较破碎，大部分为块隧洞穿越断裂带洞段工程地质纵剖面如图1所状，仅少数部位岩芯为短柱状。根据岩芯情况，选择岩示，模型

7、区域长3000m，宽3000m，划分1160104个收稿日期：2015—04—18作者简介：王家祥，男，高级工程师，主要从事水利水电和岩土工程地质勘察工作。E—mail：591047491@qq．corn