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

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.

关键词：深埋隧洞、隧道掘进机(TBM)、半导洞、极强岩爆、微震监测、锦屏Ⅱ水电站

所属期刊栏目：32

分类号：O319.56(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家973项目资助2010CB732006;国家自然科学基金项目资助50909092;湖北省自然科学基金项目资助2009CDB120

在线出版日期：2012-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3111-3118