高應(yīng)力區(qū)深埋長(zhǎng)大公路隧道巖爆預(yù)測(cè)研究.pdf

1、秦嶺終南山特長(zhǎng)公路隧道是目前世界上第一座采用雙洞單向行駛的特長(zhǎng)山嶺公路隧道，建設(shè)規(guī)模居世界第一。地質(zhì)條件較為復(fù)雜，巖爆問(wèn)題和大變形問(wèn)題是該隧道的主要工程地質(zhì)問(wèn)題。本文結(jié)合終南山特長(zhǎng)公路隧道的工程實(shí)踐，以巖爆問(wèn)題為研究主線，對(duì)這一世界性的地下工程難題做了較為全面的實(shí)例研究。本文的研究?jī)?nèi)容及獲得的結(jié)論主要包括以下幾個(gè)方面： （1）全面論述了所研究區(qū)域的工程地質(zhì)條件。 （2）總結(jié)了有關(guān)巖爆基本概念及預(yù)測(cè)的研究成果，討論了巖爆的

2、力學(xué)特性，并分析了巖爆巖石的破壞特征、破壞機(jī)理，認(rèn)為在巖爆的形成發(fā)生過(guò)程中既有張性劈裂破壞，也有剪切破壞，是以劈裂破壞為主的張剪復(fù)合型破壞機(jī)理。同時(shí)對(duì)巖爆的影響因素進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，認(rèn)為引起巖爆的原因非常復(fù)雜，與地應(yīng)力狀況、底層巖性、埋深、巖體結(jié)構(gòu)、地下水與開(kāi)挖斷面的大小、形狀、開(kāi)挖方法等諸多因素有關(guān)，其中地應(yīng)力條件和底層巖性是產(chǎn)生巖爆的決定性因素，但其他因素的影響也是不可忽視的。 （3）通過(guò)對(duì)研究區(qū)地應(yīng)力、巖性條件、巖體結(jié)

3、構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造等方面的分析，并結(jié)合巖爆巖石力學(xué)試驗(yàn)研究，認(rèn)為秦嶺終南公路隧道2號(hào)通風(fēng)豎井及風(fēng)道系統(tǒng)已達(dá)到中等～高等地應(yīng)力條件，滿足發(fā)生巖爆的地應(yīng)力條件，在Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)圍巖地段施工中可能發(fā)生輕微～中等程度巖爆。 （4）通過(guò)利用FLAC3D數(shù)值分析軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析得出，在風(fēng)道施工過(guò)程中，距離主隧道越近的位置，附近巖體受到的擾動(dòng)就越大，擾動(dòng)范圍與原先隧道施工過(guò)程擾動(dòng)范圍重合，并繼續(xù)向巖體深處延伸，風(fēng)道頂部下沉較大。四連拱施工時(shí)，應(yīng)力和