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文章编号:１００９４５３９(２０２４)０１０１４８０６
高地应力区深埋洞室开挖过程岩体力学响应与
岩爆倾向性分析
马天昌
(中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司四川成都６１０５００)
摘要:为探究高地应力区深埋洞室开挖卸荷过程诱发的岩爆问题ꎬ以双江口水电站洞室溢洪道为工程背景ꎬ基于微震
监测技术分析了洞室开挖过程中岩爆微震事件时空分布特征ꎬ确定了洞室岩爆灾害的风险部位ꎮ通过有限元软件构建
了洞室的初始应力场ꎬ将有限元得出的洞室损伤区云图与现场微震监测结果进行对比分析ꎮ在此基础上ꎬ分析了洞室溢
洪道变形和应力变化规律ꎬ揭示了洞室变形机制ꎬ探讨了洞室岩爆等级ꎮ研究结果表明:洞室开挖初期ꎬ左侧拱肩位置先
发生变形ꎻ随着洞室大规模开挖卸荷ꎬ左侧边墙应力突然释放易出现脆性破坏ꎻ洞室开挖后期ꎬ左侧边墙与底板交汇位置
因出现应力集中导致围岩劈裂的破坏现象ꎮ同时ꎬ根据Ｂａｒｔｏｎ判据、Ｒ/σ判据和陶振宇判据对洞室拱脚、拱肩和拱顶位
ｂ１
置进行岩爆分析ꎬ拱脚位置在开挖过程中易发生严重岩爆现象ꎬ拱肩和拱顶位置可能出现轻微岩爆或中等岩爆现象ꎮ
关键词:洞式溢洪道高地应力岩爆倾向性
中图分类号:ＴＶ５５４.１６文献标识码:ＡＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９￣４５３９.２０２４.０１.０３４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲｏｃｋＭａｓｓＭｅｃｈａｎｉｃａｌＲｅｓｐｏｎｓｅａｎｄＲｏｃｋｂｕｒｓｔＴｅｎｄｅｎｃｙＤｕｒｉｎｇ
ＥｘｃａｖａｔｉｏｎｏｆＤｅｅｐＢｕｒｉｅｄＣｈａｍｂｅｒｉｎＨｉｇｈＧｒｏｕｎｄＳｔｒｅｓｓＡｒｅａ
ＭＡＴｉａｎｃｈａｎｇ
(Ｔｈｅ５ｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄ.ｏｆＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＢｒｉｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐꎬＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１０５００ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｒｏｃｋｂｕｒｓｔｐｒｏｂｌｅｍｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｕｎｌｏａｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｅｐｂｕｒｉｅｄｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎｉｎｈｉｇｈ
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