滇藏鐵路玉峰寺深埋隧道重大工程地質(zhì)問(wèn)題研究.pdf

1、本文結(jié)合中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“滇藏鐵路沿線地殼穩(wěn)定性調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，在收集、分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用多學(xué)科理論和方法，針對(duì)滇藏鐵路滇西北段的控制性工程——玉峰寺深埋隧道建設(shè)中可能存在的重大工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究，取得了以下進(jìn)展和認(rèn)識(shí)： 1、在滇西北區(qū)域地質(zhì)背景和地殼穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了新構(gòu)造和活動(dòng)斷裂發(fā)育特征，將區(qū)域主要活動(dòng)斷裂大致劃分為前第四紀(jì)斷裂、早—中更新世活動(dòng)斷裂、晚更新世活動(dòng)斷裂和全新世活動(dòng)斷裂四類，初步提

2、出了適合地殼運(yùn)動(dòng)活躍地區(qū)斷裂活動(dòng)性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：即以斷裂活動(dòng)速率及誘發(fā)地震震級(jí)作為指標(biāo)，將斷裂活動(dòng)性劃分為強(qiáng)、中強(qiáng)、中等和弱4個(gè)等級(jí)。 2、區(qū)域現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)分析表明：滇西北地區(qū)區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)方向?yàn)镹NW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(chǎng)區(qū)地應(yīng)力水平高，主要受區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)和地形地貌的影響。根據(jù)三維數(shù)值模擬結(jié)果，隧道進(jìn)出口段的最大、最小主應(yīng)力變化速度快，差異應(yīng)力較大；隧道中間段應(yīng)力值較高且

3、相對(duì)穩(wěn)定，差異應(yīng)力不大。 3、在系統(tǒng)分析影響巖爆相關(guān)因素的基礎(chǔ)上，應(yīng)用巖爆傾向性判據(jù)、巖爆應(yīng)力判據(jù)和剛度判據(jù)，采用巖石力學(xué)試驗(yàn)和應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬等方法，分析計(jì)算了隧道圍巖的彈性能量指標(biāo)、沖擊能量指標(biāo)、巴頓應(yīng)力指標(biāo)、拉森斯指標(biāo)等多種巖爆指標(biāo)。結(jié)合玉峰寺隧道的地質(zhì)構(gòu)造和工程地質(zhì)條件分析，對(duì)玉峰寺隧道巖爆危險(xiǎn)性進(jìn)行了多層次預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，塊狀玄武巖地段可能發(fā)生中等．強(qiáng)烈?guī)r爆，長(zhǎng)約3500m，占隧道總長(zhǎng)的32％，其中1000-1500m區(qū)

4、段危險(xiǎn)性最大(占隧道總長(zhǎng)的4％)，可能發(fā)生嚴(yán)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(shì)能原理觀點(diǎn)出發(fā)，采用巖石力學(xué)全應(yīng)力-應(yīng)變?cè)囼?yàn)和數(shù)值模擬方法，研究了隧道圍巖力學(xué)系統(tǒng)的相互作用過(guò)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