超長(zhǎng)深埋隧洞高地應(yīng)力巖爆的數(shù)值模擬預(yù)測(cè)研究.pdf

1、近年來(lái)隨著深埋地下工程的不斷增加，因高地應(yīng)力帶來(lái)的塌方和巖爆等工程災(zāi)害日趨增多，其中巖爆問(wèn)題以其突發(fā)性、滯后性等特點(diǎn)，使其預(yù)測(cè)與防治成為地下工程設(shè)計(jì)施工中需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)難題。因此，為了提出可靠適用的預(yù)測(cè)方法與防治對(duì)策，有必要針對(duì)不同工程特點(diǎn)進(jìn)一步進(jìn)行巖爆研究，這對(duì)于地下工程的設(shè)計(jì)和施工有著十分重要的意義。
　　本文以引漢濟(jì)渭秦嶺隧洞工程為研究對(duì)象，針對(duì)工程埋深大、地應(yīng)力高和地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，開展在高地應(yīng)力條件下，超長(zhǎng)深埋隧洞

2、巖爆的數(shù)值模擬預(yù)測(cè)研究。論文主要工作和結(jié)論如下:
　　(1)參閱國(guó)內(nèi)外巖爆的研究文獻(xiàn)與實(shí)測(cè)資料，對(duì)深部高地應(yīng)力條件下開挖隧洞的巖爆預(yù)測(cè)防治技術(shù)進(jìn)行綜合分析，對(duì)高地應(yīng)力判別準(zhǔn)則、巖爆判據(jù)分級(jí)方法、巖爆數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀和巖爆發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了歸納總結(jié)。
　　(2)搜集和整理秦嶺隧洞地質(zhì)概況，對(duì)本文研究區(qū)域的地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造等情況進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查分析。查明研究區(qū)域地應(yīng)力以構(gòu)造應(yīng)力為主導(dǎo)，巖質(zhì)堅(jiān)硬而脆，具備發(fā)生巖爆的基本條件。<

3、br>　　(3)基于隧洞圍巖工程力學(xué)性質(zhì)和原始地應(yīng)力反演數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)，運(yùn)用離散元法軟件(3DEC)，對(duì)研究區(qū)域的七個(gè)代表性埋深段進(jìn)行隧洞開挖數(shù)值模擬，分析開挖后圍巖的二次應(yīng)力、位移變化和破壞情況。選擇五種不同的巖爆判據(jù)對(duì)圍巖巖爆等級(jí)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將綜合評(píng)判結(jié)果與實(shí)際巖爆發(fā)生情況對(duì)比。
　　(4)針對(duì)發(fā)生輕微巖爆和中等巖爆的隧洞段進(jìn)行噴錨支護(hù)數(shù)值模擬，提出噴錨支護(hù)圍巖加固方式雖不能完全防止巖爆的發(fā)生，但可以有效降低隧洞巖爆災(zāi)