北天山隧洞工程地应力状态及稳定性分析
于磊
张庆建
李玉贵
邵祎迪
中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津 300222
摘要：随着西部地区水利水电开发建设,地应力场特征及其分布规律研究对于隧洞工程围岩稳定性评估非常重要.基于三孔交汇的水压致裂法开展了北天山引水隧洞工程进口段关键部位三维地应力测量,获得了很好的测试结果,通过数值模拟得到隧洞进口段三维应力状态.结果显示,测点最大主应力值为8.20～9.40 MPa,中间主应力值为7.00～8.90 MPa,最小主应力值为5.60～6.00 MPa.数值模拟结果表明,桩号1+700和1+885处最大主应力模拟值(约为8.00 MPa)与2个测点实测值(8.20～9.40 MPa)误差值为2.5%～17.5%,模拟结果较为可信,且最大主应力随断层展布特征而变化,在断层处一定深度范围内应力随深度的变化较大,而断层破碎带位置的应力值浅部有所降低,且深度一定范围呈现应力集中现象,尤其是F72断层对主应力的分布影响较大;隧洞进口段属于中低应力区,桩号0+000-3+150洞段其成洞性较好,出现岩爆的可能性不大;综合研究岩石物理力学特性和地应力分布特征,发现隧洞进口段桩号3+150-5+100洞段易发生大变形,不利于隧洞围岩稳定.该成果是揭示深埋特长隧洞关键部位应力状态的一个典型案例和工作范式,对未来水电隧洞工程三维地应力状态获取方式及其稳定性研究具有一定的指导意义.
关键词：北天山隧洞工程水压致裂技术地应力状态岩爆工程稳定性
分类号：TV672+.1(水利枢纽、水工建筑物)TV223.3+1(水工勘测、水工设计)
论文发表日期：2025-09-20
在线出版日期：2025-10-10（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 79-83,96 )
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