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作者：丁彦杰;靳宝成;向亮;周泽华;常帅鹏;
单位：极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室;中铁第一勘察设计院集团有限公司;
摘要：针对极高地应力环境深埋铁路TBM隧道施工中面临的时滞性岩爆与隧底隆起难题，聚焦揭示高地应力环境下围岩动力响应机制并优化工程防控体系，以保障TBM安全施工。研究采用现场岩爆地质力学分析、数值模拟与工程实践验证相结合的方法，系统分析高地应力场、围岩力学特性、地形地貌及施工扰动影响，利用微震监测手段捕捉围岩破裂演化，通过数值模拟验证支护措施的可靠性。研究结果揭示了极高地应力深埋硬岩隧道时滞性岩爆特征，其时空滞后效应源于硬岩内部能量积累达到临界阈值后与开挖卸荷应力扰动的耦合作用，且受控于岩石固有属性、地应力状态、地形地貌及施工扰动等多重因素；识别并提出微震监测事件数、能量密度等参数可作为预警时滞性岩爆潜在发生区域和位置的关键前兆信息；基于灾变特征，创新性构建“主动防控-分级处治-动态调控”三位一体的综合防控体系。研究结论表明：(1)提出的时滞性岩爆微震预警方法结合地质信息可有效识别高风险区域；(2)数值模拟与工程实践验证证实，在极高地应力作用下，现有支护体系可控制围岩变形在4 cm以下；(3)针对时滞性岩爆导致的隧底隆起，制定了三级渐进式处治方案，可提升工效40%以上，且结构稳定性满足施工期动态荷载及运营期长期承载要求。
关键词：铁路隧道;;防控对策;;灾变特征;;极高地应力;;时滞性岩爆;;微震监测
基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFB2302402);; 陕西省创新能力支撑计划项目(2024ZC-KJXX-130);; 中国铁建股份有限公司地下空间领域资助项目(2024-W24)
