某引水隧洞深埋段花岗岩岩爆演化规律研究

摘要

某引水隧洞采用TBM施工,掘进至围岩条件较好段(Ⅱ~Ⅲ级),埋深约600m左右,发生轻微~中等岩爆。为了探究花岗岩段隧洞岩爆的演化规律,考虑在不同埋深及水平构造作用下,基于应力判据法,采用ANSYS有限元软件模拟隧洞开挖后,围岩最大主应力值分布情况,判定洞室的岩爆等级。研究结果表明:(1)以侧向压力系数λ=0.2和1为分界点,当λ1时,围岩最大主应力值随着构造应力的增加而增加;当λ=1时,即水平构造应力等于自重应力,围岩的最大主应力达到最小值,围岩处于最佳受力状态;(2)当隧洞埋深不超过300m时,不存在岩爆,只有当地层构造特别强烈时会发生轻微岩爆;埋深在400~500m时,岩爆等级以轻微岩爆为主,当地层构造强烈时,会发生中等-强烈岩爆;埋深为600m时,以轻微岩爆~中等岩爆为主;当埋深超过700m时,岩爆等级以中等岩爆为主,当地层构造强烈时发生强烈岩爆或剧烈岩爆,对工程危害很大,建议在设计阶段做好岩爆的防治措施。