某引水隧洞深埋软岩洞段围岩变形量敏感性分析.pdf

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1、第46卷第14期人民长江Vo1．46，No．1420l5年7月YangtzeRiverJuly，2015文章编号：1001—4179(2015)14—0026—02某引水隧洞深埋软岩洞段围岩变形量敏感性分析史存鹏，王家祥，刘承新，胡巍，李银泉(长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)，湖北武汉430074)摘要：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

2、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。关键词：深埋隧洞；快速应力边界法；软岩大变形；敏感性分析中图法分类号：P642文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．14．008软岩是指饱和单轴抗压强度不大于30MPa的岩表1隧洞区水平主应力侧压系数统计结果石，一般具有强度低、变形量大的工程特性⋯。根据统计测点最大水平主应最小水平主应统计测点最

3、大水平主应最小水平主应饱和单轴抗压强度，软岩又可细分为较软岩(15～30区间／m个数／个力偶压系数^力侧压系数^区间／m个数／个力德压系数^力侧压系数^MPa)、软岩(5—15MPa)、极软岩(<5MPa)。深埋隧10o一200l51．63ll7<200l51．64ll7200—300331．35102200—400531．36l00道通过软弱岩层时，在高地应力和富水条件下易发生300400201．37O97400-6002l1．13068围岩大变形。有关工程实例表明，软岩开挖变形量4005007098

4、0．626o0800121．020．59一般可达数十厘米到一百多厘米，如果不及时支护或5o0600141．2O0．70<3o0331．441．O7600—7009loo0．5830060o4l1．250．82支护不当，收敛的最终趋势是将隧道完全封死，这如果7008003l09’0．62>600l41．0lO58发生在永久衬砌构筑以前，往往表现为初期支护严重>80o20．950．50破裂、扭曲，挤出面侵入限界。本文对西南某引水隧洞深埋软岩洞段开展围岩变考虑浅部地应力对隧洞影响较小，而深部特别是形量敏感性分

5、析，相关分析成果对解决其实际地质问700m以下测点较少，且实测侧压系数偏小，综合建议题、确保工程施工顺利进行和隧道正常运营具有一定以埋深400m为分界点，提出该隧洞区水平主应力量的工程意义。值拟合式如下1实测水平主应力侧压系数随埋深变化规律r日=1·40TH<4O0(1)I：1．02日隧洞研究区属横断山系切割山地峡谷区向滇中盆fO"H=1·20yH地山原区过渡地带，区内高山、深谷、盆地相间排列，总>400(2)I：o．74y日体呈现北高南低的地势特征。受区域地质构造的影响，区内地应力场总体以水平构造应力

6、为主。分别以2敏感性分析100，200m和300m为间隔统计地应力钻孑L实测值，间隔深度内水平主应力侧压系数均值统计结果如表12．1数值模型及边界条件所示。隧洞开挖断面软岩大变形问题可按平面应变进行收稿日期：2015—05—28作者简介：史存鹏，男，工程师，博士，主要从事水利水电(岩土)工程勘察、设计与研究工作。E—mail：shicp@163．com人民长江2015生陡边坡。临近陡坎、沟壁处宜充分考虑地震引发的边规律研究[J]．岩石力学与工程学报，2008，27(12)：2585—2592．坡失稳、泥

7、石流等震害效应，合理进行抗震设防。[]李文军，王伟·三峡库区城镇规划与迁建有关问题探讨⋯·人民长江，2013，44(2)：21—25．6结语[5]李渝生．5·12汶川大地震损毁城镇的震害效应与重建选址问题[J]．岩石力学与工程学报，2009，28(7)：1370—1376．(1)综合手段查明元谋活动断裂为龙街盆地东侧[6]RealCR，De1MJ，M。CrikT．Provii⋯1ismi。⋯igfo界线断裂，断裂带宽数十米，晚更新世以来仍有活动。groundf~ilu—inporti⋯ofL0sAnge

8、1esandVenturacountiesfoil⋯(2)元谋活动断裂具备发生6．5级地震的构造条gtheJanuary1994N叫“dgeea“quae⋯·Bulletinofte件，可能在新规划区引发地震错动效应，引发边坡失i。。。gi。。iy。A。。，，()：一_。稳，加剧泥石流灾害等震害。[J]．Egi。gGeology,2000,SpilIssue：3—4．(3)元谋活动断裂主断带附近及加剧地质灾害影E8]周锡元．断层的地震效应与