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《秦嶺隧道在深埋高地?zé)釛l件下圍巖變形粘彈性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、990308巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)CHINESEJOURNALOFROCKMECHANICSANDENGINEERING1999年第18卷 第3期Vol.18 No.31999秦嶺隧道在深埋高地?zé)釛l件下圍巖變形的粘彈性分析*劉保國 楊英杰 張 清摘要 根據(jù)秦嶺隧道圍巖在不同溫度下的蠕變試驗(yàn)結(jié)果，用粘彈性理論對(duì)處于深埋高地?zé)釛l件下的隧道圍巖粘彈性變形進(jìn)行了定量的分析，指出了高溫與常溫條件下圍巖變形存在的差異及高溫條件下可能帶來的問題，對(duì)及早預(yù)防高地?zé)嵋鸬臑?zāi)害有積極的作用。關(guān)鍵詞 隧道，高地溫，圍巖變形，粘彈性分類號(hào) U459.1，TU451VISCO-EL
2、ASTICALANALYSISOFSURROUNDINGROCKDEFORMATIONOFQINLINGTUNNELATGREATDEPTHANDHIGHGROUNDTEMPERATURELiuBaoguoYangYingjieZhangQing(NorthernJiaotongUniversity,Beijing100044)AbstractAccordingtocreeptestresultsofsurroundingrockofQinlingtunnelunderdifferenttemperatures,visco-elasticaldefor
3、mationofsurroundingrockatgreatdepthandhighgroundtemperatureisanalysedquantitativelyusingvisco-elasticaltheory.Existingdifferenceofsurroundingrockdeformationbetweennormalandhightemperatureandproblemsathightemperaturearepointedout.Thishaspositiveeffectforpreventingearlydisastercau
4、sedbyhighgroundtemperature.Keywordstunnel,highgroundtemperature,deformationofsurroundingrock,visco-elastisity1 前 言秦嶺隧道是目前我國建造的最長鐵路隧道，采用單線雙孔，每孔的長度均大于18km。隧道穿過地區(qū)具有埋深大、地溫高的特點(diǎn)，根據(jù)深孔鉆探測溫資料顯示，嶺脊地段的最大埋深達(dá)1600m，巖溫預(yù)計(jì)將達(dá)到39.27°C。并且在這一地區(qū)存在明顯構(gòu)造地應(yīng)力，根據(jù)秦鉆1～5孔地應(yīng)力測量結(jié)果表明，最大水平地應(yīng)力將達(dá)到27.3MPa。這表明，秦嶺隧道的施
5、工將在高地溫、高地應(yīng)力的環(huán)境下進(jìn)行?！ 「鶕?jù)工程地質(zhì)勘測的結(jié)果，秦嶺隧道穿過地段的巖體主要是混合片麻巖，在進(jìn)出萬方數(shù)據(jù)file:///E
6、/qk/yslxygcxb/yslx99/yslx9903/990308.htm（第1／9頁）2010-3-2313:16:11990308口地段間有少量的混合花崗巖和含綠色礦物的混合花崗巖。鉆孔巖芯測量結(jié)果表明，隧道穿過的地段不同，圍巖的強(qiáng)度也各不相同，單軸抗壓強(qiáng)度從107.6～195.0MPa不等［1］，除少數(shù)斷層帶附近巖體比較破碎外，其他絕大部分地段圍巖的強(qiáng)度均很高，屬于堅(jiān)硬致密的巖體。然而在上述高地溫、高地?zé)?/p>
7、條件下，Ⅱ線平導(dǎo)圍巖將處于長期裸露狀態(tài)，直至二次擴(kuò)大斷面至設(shè)計(jì)斷面后進(jìn)行永久支護(hù)需要兩年半或更長時(shí)間；Ⅰ線TBM施工的支護(hù)也要滯后掘進(jìn)面70～80m進(jìn)行，在此期間圍巖的變形隨時(shí)間的增長是否會(huì)影響到圍巖的穩(wěn)定是本課題研究的主要方面。本文就是模擬上述的環(huán)境條件，在對(duì)現(xiàn)場爆破施工中獲得的巖樣進(jìn)行一年多不同溫度蠕變試驗(yàn)基礎(chǔ)上，初步得到圍巖的蠕變規(guī)律，繼而從理論上對(duì)毛洞條件下圍巖的蠕變變形進(jìn)行了初步分析。2 試驗(yàn)情況簡要介紹本次試驗(yàn)在中國科學(xué)院地球物理研究所進(jìn)行。巖樣取自現(xiàn)場爆破施工中的巖塊，加工成直徑2.5cm，高5.0cm的試塊。共進(jìn)行了5個(gè)斷面15個(gè)試塊在
8、不同溫度下的單軸壓縮蠕變試驗(yàn)，試驗(yàn)首先是將試塊貼上應(yīng)變片，放入到一種簡易的液壓加載設(shè)備中，再把整個(gè)加載設(shè)備置入到一個(gè)保溫桶中，保溫桶下部有加溫用的電爐，加載油管、電爐導(dǎo)線、應(yīng)變片和溫度傳感器的信號(hào)線集中從保溫桶中引出；然后加溫24h以上，以便使得試塊的溫度保持內(nèi)外均勻，桶內(nèi)的溫度通過溫度傳感器由外部的溫控儀控制，使得桶內(nèi)的溫度始終保持在50±0.1°C；最后由外部的液壓控制臺(tái)進(jìn)行加載，加載有兩種方式：一是一次加到合適的載荷保持不變，觀測應(yīng)變隨時(shí)間的變化；二是比例加載，最后通過疊加獲得不同級(jí)載荷下應(yīng)變隨時(shí)間的變化，每次試驗(yàn)的觀測時(shí)間約三周。本文所用的試驗(yàn)
9、數(shù)據(jù)是混合片麻巖的典型試驗(yàn)結(jié)果，混合花崗巖的蠕變試驗(yàn)?zāi)壳叭栽谶M(jìn)行。3 圍巖變形的粘彈性分析3.
