中国锦屏地下实验室开挖隧洞灾变特征与长期原位力学响应分析

摘要：

深埋高应力隧洞建设过程中潜在岩爆、片帮、塌方等工程灾害.中国锦屏地下实验室二期(CJPL-Ⅱ)是目前世界上埋深最大的实验室(2400 m),在隧洞群建设过程中开展了变形、应力、微震等系统的综合原位监测和力学响应数值模拟,该文系统分析了隧洞灾变特征与长期原位力学响应,研究结果表明:隧洞围岩变形以1#实验室和4#实验室北侧边墙较大,最大变形达83.7 mm,岩体锚杆应力最大为530 MPa,开挖完成后3个月,岩体变形趋于稳定;基于岩体声波和钻孔摄像揭示的围岩松弛深度范围总体约为0.8～3.5m;围岩随开挖内部破裂演化,存在分区现象,强度较高且完整的岩体,破裂区范围较小,强度较低且完整性较差的岩体,破裂区范围较大;各实验室开挖时的微震在完整岩体隧洞和断层附近区域更为活跃,各隧洞强弱顺序依次为:8#、7#、4#、3#、5#、6#、1#、2#、9#,已完成开挖后的各洞室微震活动性逐渐趋于平静;基于CASRock软件分析表明:实验室开挖卸荷后南侧拱肩和边墙应力高、松弛深度较大,是高风险区.研究成果为实验室灾害预警、稳定性评估、动态设计及长期安全运营提供了直接支撑,也将为相似地质条件的高应力深埋隧洞安全建设提供借鉴.

关键词：锦屏地下实验室;深埋隧洞;原位力学响应;长期监测;CASRock

所属期刊栏目：61

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;湖北省自然科学基金创新群体项目

在线出版日期：2021-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：842-852