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二十一世纪将是隧道工程和地下工程大发展的一个世纪,特别是深埋长隧洞。地质灾害问题是未来特长隧道勘测及施工的最大障碍,特别是高地应力、高外水压力问题。一个适用于高地应力、高外水压力的围岩分类体系对于控制工程投资,优化设计参数,消除潜在危害具有重大意义。 锦屏二级水电站四条引水隧洞平均长度16.625km,最大埋深达2525m左右,洞线高程处地应力最大主应力值达54MPa,工程区属高地应力区。在前期5km长探洞施工过程中,曾发生多次较大涌水,长探洞封堵后最大水压力达10.22Mpa,工程区高地应力、高外水压力问题突出。如此大埋深、高外水压力、高地应力下的隧洞工程建设目前还很少有同类工程可资借鉴,这方面的研究也不多见。若采用现有常用围岩分类方法进行围岩分类取得很好的分类结果是不现实的。所以必须进行围岩分类研究,提出适合锦屏二级水电站深埋隧洞特殊地应力、外水压力条件下的围岩分类方法。 引水隧洞还未开挖,长探洞与引水隧洞具有相似的工程地质特征,并且资料丰富,所以现阶段将长探洞作为本工程区深埋隧洞围岩分类研究的主要对象。本文首先运用常用分类方法对长探洞进行围岩分类,然后对分类结果进行相关性、一致性、适用性分析,研究清楚了各分类方法的适用条件及优、缺点,在此基础上提出了一套适合锦屏二级水电站深埋隧洞高地应力、高外水压力条件下的围岩分类综合体系——JPF体系。 本文提出了一种新的分析方法——一致性分析。目前,岩体质量分类方法多达100多种,每种分类方法都有各自的取值标准,采用归一化方法处理,为各种分类方法的统一奠定了理论基础。 建立了岩爆烈度与围岩类别的关系。锦屏深埋隧洞围岩主要为坚硬和较坚硬岩,以脆性破坏为主,主要表现为岩爆。因此建立岩爆烈度与围岩类别的关系具有重要意义。