基于弹性应变能的深埋硬岩隧道岩爆研究

作     者：徐汪豪 陶力铭 徐晨 方勇 张睿 唐协 XU Wanghao;TAO Liming;XU Chen;FANG Yong;ZHANG Rui;TANG Xie

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 四川川交路桥有限责任公司四川广汉618300 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川成都610041 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFC0802205) 国家自然科学基金资助项目(51578460) 四川省科技计划重点研发项目(2017SZ0043) 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2018年第38卷第11期

页      码：1822-1829页

摘      要：隧道掘进引起的应力调整会导致围岩的弹性应变能分布发生改变,其中弹性应变能大幅跃升区域的围岩发生岩爆的可能性极高。依托米仓山特长隧道,采用三维数值模拟手段,基于弹性应变能理论研究了隧道掘进过程中弹性应变能的变化规律。研究结果表明:在高地应力条件下隧道掘进会导致明显的卸荷作用,引起围岩应力的重分布,从而导致掌子面附近区域弹性应变能剧烈改变,其中掌子面及其前方7 m范围内围岩的弹性应变能呈现下降趋势,掌子面后方围岩弹性应变能呈现增加趋势;拱顶部位弹性应变能增加幅度为3. 56倍、边墙部位弹性应变能增加幅度为3. 73倍、基底部位弹性应变能增加幅度为4. 66倍,存在发生岩爆的可能。

主 题 词：深埋硬岩隧道 岩爆 高地应力 弹性应变能 数值模拟 米仓山特长隧道 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3973/j.issn.2096-4498.2018.11.010

馆 藏 号：203404347...