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作者:张婧;吴彤;闫晓石;董金玉;石尚;
单位:河南省自然资源监测和国土整治院;河南省地质灾害防治重点实验室;中水北方勘测设计研究有限责任公司;华北水利水电大学;
摘要:【目的】探究蚀变作用对花岗岩工程特性以及微观特征的劣化效应,建立蚀变程度分级判别方法,厘清蚀变花岗岩地区隧洞工程中围岩灾变的演化规律。【方法】以新疆北部某深埋长输水隧洞蚀变花岗岩为研究对象,从宏观调查、现场测试和室内微观试验3个方面,以宏观和微观分析相结合的方式研究了岩石蚀变程度对其表观特征、回弹值、点荷载强度、纵波波速的降低值以及蚀变矿物含量的影响规律,建立了定性和定量相结合的花岗岩蚀变程度分级判别方法,将花岗岩蚀变程度划分为轻微蚀变、中等蚀变和强蚀变3个等级。基于隧洞围岩岩石蚀变程度等级,利用FLAC3D软件进行了数值模拟,计算了输水隧洞无支护和支护后开挖过程中围岩位移场的变化,发现洞室侧壁的位移变化较大。【结果】轻微蚀变和中等蚀变隧洞段围岩变形量较小,而强蚀变隧洞段出现高达212.23 cm的围岩大变形现象;采取支护措施后,轻微蚀变和中等蚀变隧洞段围岩变形量控制在1.00 cm以内,强蚀变隧洞段围岩变形量降低至1.91 cm,围岩变形得到了有效控制。【结论】通过与实际监测数据对比,验证了花岗岩蚀变程度分级判别方法和支护方案的可行性,为此类工程设计和施工提供了理论依据。
关键词:花岗岩;;蚀变程度分级;;蚀变矿物含量;;深埋长隧洞;;围岩稳定性
基金资助:国家重点研发计划项目(2019YFC1509704);; 国家自然科学基金项目(U1704243,41741019,41977249,42090052)