基于应力解除法的九岭山隧道洞壁二次应力场分布规律研究

基于应力解除法的九岭山隧道洞壁二次应力场分布规律研究

论文摘要

为了解九岭山隧道开挖后洞壁二次应力场分布规律及其与岩爆发生状况之间的关联性,采用应力解除法沿九岭山隧道全线选取岩体完整,受开挖扰动小的部位进行了洞壁二次应力的实测,并结合现场岩爆实际发生情况,对洞壁二次应力场的分布规律进行综合对比分析,并结合应力判据对岩爆进行了二次准确预测。研究结果表明:洞壁二次应力值与隧道埋深呈现近似线性关系,二次应力量值呈现σ1>σθ>σx>σ3>τxy的特征;洞壁切向应力σθ最大为63.944 MPa,最大主应力σ1最大值为77.17 MPa,二者量值相差7.5%,对岩爆的发生均起主导作用;洞室开挖后的洞壁切向应力σθ与埋深的相关系数为0.933 23,相比最大主应力σ1与埋深的相关系数0.897 22,σθ与埋深的相关性更好;隧道开挖后,切向应力σθ在30~50 MPa范围内时可初步判定将可能发生微岩爆,σθ大于50 MPa时可初步判定将可能发生中等岩爆;以此为基础,再结合应力判据可对岩爆发生等级做出准确预测。研究成果为高地应力硬岩隧道岩爆预测提供新的思路。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 工程概况
  • 2 洞壁二次应力的现场测试
  •   2.1 测试断面选取
  •   2.2 基于应力解除法的洞壁二次应力测试
  • 3 九岭山隧道洞壁二次应力特征分析
  •   3.1 隧道轴线方向二次应力分布规律分析
  •   3.2 洞壁二次应力与埋深的关系
  •   3.3 洞壁切向二次应力与岩爆烈度间的关系探讨
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马振旺,汪波,王志伟,谭力豪,全晓娟

    关键词: 九岭山隧道,二次应力场,应力解除法,岩爆,隧洞工程建设,地下洞室开挖,岩石单轴抗压强度

    来源: 水利水电技术 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51878571,51578456),广东省交通科技项目(2016-02-014)

    分类号: U451

    DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.02.026

    页码: 184-190

    总页数: 7

    文件大小: 1811K

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