滇藏鐵路玉峰寺深埋隧道重大工程地質問題研究.pdf

1、本文結合中國地質調查局“滇藏鐵路沿線地殼穩(wěn)定性調查評價”項目，在收集、分析前人研究成果的基礎上，采用多學科理論和方法，針對滇藏鐵路滇西北段的控制性工程——玉峰寺深埋隧道建設中可能存在的重大工程地質問題進行深入研究，取得了以下進展和認識： 1、在滇西北區(qū)域地質背景和地殼穩(wěn)定性分析的基礎上，重點闡述了新構造和活動斷裂發(fā)育特征，將區(qū)域主要活動斷裂大致劃分為前第四紀斷裂、早—中更新世活動斷裂、晚更新世活動斷裂和全新世活動斷裂四類，初步提

2、出了適合地殼運動活躍地區(qū)斷裂活動性的評價標準：即以斷裂活動速率及誘發(fā)地震震級作為指標，將斷裂活動性劃分為強、中強、中等和弱4個等級。 2、區(qū)域現(xiàn)今應力場分析表明：滇西北地區(qū)區(qū)域應力場方向為NNW向(340°左右)，與走向310°的玉峰寺隧道小角度相交，有利于隧道的穩(wěn)定。玉峰寺隧道場區(qū)地應力水平高，主要受區(qū)域應力場和地形地貌的影響。根據(jù)三維數(shù)值模擬結果，隧道進出口段的最大、最小主應力變化速度快，差異應力較大；隧道中間段應力值較高且

3、相對穩(wěn)定，差異應力不大。 3、在系統(tǒng)分析影響巖爆相關因素的基礎上，應用巖爆傾向性判據(jù)、巖爆應力判據(jù)和剛度判據(jù)，采用巖石力學試驗和應力場數(shù)值模擬等方法，分析計算了隧道圍巖的彈性能量指標、沖擊能量指標、巴頓應力指標、拉森斯指標等多種巖爆指標。結合玉峰寺隧道的地質構造和工程地質條件分析，對玉峰寺隧道巖爆危險性進行了多層次預測。結果表明，塊狀玄武巖地段可能發(fā)生中等．強烈?guī)r爆，長約3500m，占隧道總長的32％，其中1000-1500m區(qū)

4、段危險性最大(占隧道總長的4％)，可能發(fā)生嚴重巖爆；隧道中部層狀碎屑巖段，僅在局部厚層狀砂巖發(fā)育部位可能發(fā)生巖爆，烈度為輕微．中等；隧道出口段發(fā)生巖爆的可能性小，局部有輕微巖爆。在隧道斷面上，拱頂部位巖爆程度最高，其次為底板、邊墻與仰拱交界部位，邊墻巖爆程度最低。 4、從最小勢能原理觀點出發(fā)，采用巖石力學全應力-應變試驗和數(shù)值模擬方法，研究了隧道圍巖力學系統(tǒng)的相互作用過程，采用巖爆的剛度判據(jù)得出玉峰寺隧道3種圍巖塑性破壞后的剛度