深埋隧洞极强岩爆段隧道掘进机半导洞掘进岩爆风险研究

详细信息   

• 责任者：肖亚勋^c中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室^d1985^e博士研究生 ; 冯夏庭 ; 陈炳瑞 ; 丰光亮 ; 张照太^c北京振冲工程股份有限公司 ; 明华军
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2011
• 卷期：32^b10总195
• 关键词：掘进 ; 隧道 ; 岩爆20^a微震法 ; 监测 ; 分布
• 页码：3111～3118
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表4参16插图
• 分类号：1610
• 文摘期号：2012/08/a

摘要

深埋隧洞TBM(隧道掘进机)全断面掘进时，在局部超高应力集中的完整硬脆性岩体洞段将直面极强岩爆的风险，设备和人员的安全将遭受极大的威胁。在锦屏II水电站3^#引水隧洞极强岩爆段实施了“先半导洞+TBM联合掘进”实验，结合微震实时监测信息对TBM半导洞掘进的岩爆风险开展了研究。监测结果表明，(1)TBM半导洞掘进期间，日平均微震事件数、日平均辐射微震能、微震大事件数及实际岩爆发生次数和强度均远远低于TBM全断面掘进;(2)能量指数对数值和累积视体积的时域演化表明，TBM半导洞掘进强烈岩爆发生的风险远低于TBM全断面掘进，现场实际开挖也证明了这一点;(3)半导洞洞段微震事件的空间集结程度、总数、震级大小与能量辐射均远小于全断面洞段。因此，TBM半导洞掘进的岩爆风险远远低于TBM全断面掘进，在具有施工条件的情况下采用先半导洞预处理，然后TBM半断面掘进极强岩爆段，以期控制岩爆风险的方案是可行的。