某深埋特长隧道岩爆预测研究

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研究区隧道具有地应力高的地域特点和埋深大的工程特点,施工过程中发生岩爆是该隧道在施工过程中所面临的主要工程地质问题和安全隐患之一,本文结合研究区隧道的工程地质环境和天然地应力场等实际情况,将岩爆预测研究作为本文的主线,对研究区该深埋特长隧道的岩爆问题进行了实例研究,本文的研究成果主要包括以下几个方面:(1)基于区域地质环境,尤其是大地构造格架、地质构造、地震,结合区域地应力场既有研究成果,分析了隧道区天然地应力场概况。在此基础上,以隧道区的岩体工程地质特征和地形地貌等为基本条件,以地应力实测为基本检验依据,通过数值拟合分析了隧道区的天然应力场特征,为围岩岩爆预测提供了初始条件和边界条件。(2)基于经张镜剑修改过的陶振宇判据和水利水电工程地质勘察规范中的Rb1判据,对研究区隧道各洞段围岩岩爆发生进行了预测,并综合分析得出了各洞段围岩岩爆烈度。发现围岩岩性较硬且完整性较好的洞段可能发生严重岩爆,围岩岩性较软且完整性较差的洞段发生岩爆的可能性较小。(3)通过数值模拟计算得出的岩爆预测结果与施工过程中岩爆发生的实际情况进行比对,其结果接近施工时岩爆发生情况,这表明有限元数值模拟法具有一定的实用价值。
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