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第卷第期岩石力学与工程学报. .
年月.,
高地应力环境下乌鞘岭深埋长隧道软弱围岩流变
规律实测与数值分析研究
陶波,伍法权,郭放良。,郭改梅,杨小永
.广东省地质建设工程集团公司,广东广州;.中国科学院地质与地球物理研究所,北京
.中国地震局地壳应力研究所,北京
摘要:在高地应力环境下的软弱围岩中修建深埋长隧道,软弱围岩流变一是个突出的工程地质问题。位于兰新铁
路上的乌鞘岭深埋长隧道工程在穿越宽达的断层时,软弱围岩发生了显著流变,围岩最大收敛变形超过
,对支护结构造成严重破坏。首先,在对乌鞘岭深埋长隧道进行长期围岩收敛变形的基础上,分析乌鞘岭深埋
长隧道左、右主洞的收敛变形规律,其研究结果表明左线主洞的收敛变形均大于右线主洞,这是由于进行右线主
洞施工时吸取了左线施工的经验;然后,利用对乌鞘岭深长隧道软弱围岩流变进行数值研究,数值分析
结果与实测结果较为一致;最后,提出对软弱围岩流变进行工程治理的条原则。
关键词:数值分析;高地应力;深埋长隧道;软弱围岩;流变规律;长期监测;治理原则
中圈分类号: 文献标识码: 文章编号:———
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收藕日期——:修回日期——
基金项目国家自然科学基金资助项目
作者简介陶波一,男,年毕业于吉林大学建设工程学院建筑工程专业,现为博士研究生,主要从事深埋长隧道围岩变形方面的研究工
作。—:...
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站和龙沟车站之间,图为该隧道地理位置图。乌
引言鞘岭具有长且埋深大、穿越宽大活动性断裂破碎带
以及具有高地应力个显著特点。设计为座并行
软弱岩石是指工程性质软弱并常常导致工程地单线铁路隧道,长度均为.,线间距为,
质问题或地质灾害发生的多种岩石类型的总称,因洞身最大埋深左右,是兰武二线的重点控
而常常是岩石工程处理和加固的对象【。许多研究制工程,为我国第一长隧道。为了实现隧道早日全
者相继从各个不同方面进行了软岩流变特性的研线贯通,采取了长隧短打的总体方案。
究。研究方向主要集中于软岩的变形机制、支
护结构与软弱围岩相互作用规律等方面、软岩流变
的本构关系【】、软岩支护原则【】以及最佳支护时
机【】等方面。在高地应力场作用下,软弱围岩的变
形规律与从无到有,再从低到高地应力情况下围岩
的变形规律存在着连续性关系。一个工程的失稳或
破坏往往是有时间过程的,即它是受岩石流变控制
的【。国内外隧道工程中,所遇到的挤压大变形不
良地质问题较多,如奥地利的陶恩隧道和阿
尔贝格隧道、日本的惠那山隧道、
国内的家竹箐隧道和大寨岭隧道等,其共同点是围
岩软弱、地应力较高、压强比高、变形大且持续时
间较长。
处于高地应力环境中的亚洲第一长隧道——乌图乌鞘岭深埋长隧道地理位置图
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鞘岭深埋长隧道在穿越出露宽度