深埋隧道精细地应力场反演研究 -——以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例
李红明1
孙炜锋2
张红日1
秦向辉2
冯坚1
魏见海1
兰素恋3
张重远2
孙东生2
1.广西交科集团有限公司,广西南宁 5300072.中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;自然资源部活动构造与地质安全重点实验室,北京 1000813.广西交通职业技术学院,广西南宁 530007
摘要：针对复杂地质条件下深埋隧道精细应力场准确反演以及主要地质条件对地应力场影响问题,以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例开展研究.采用精细DEM数据、实测地质资料建立隧址区精细地质模型,以地应力实测数据和GPS速度场数据作为联合约束条件,开展姜染山隧道工程区精细地应力场反演计算,揭示了隧址区精细应力场特征及主要地质条件影响作用.结果表明:隧道区模拟变形速度场与GPS观测结果基本一致,模型能够较好反映工程区现今构造应力环境;隧址区地应力场存在应力水平西高东低、主应力方向局部偏转的特征,近E-W向的小黑江断裂对研究区地应力场的影响主要表现为造成主应力方向小幅偏转,未造成应力量值急剧变化,局部次级断裂和地形叠加影响作用有限;隧道沿线最大主应力在 7.47～27.23 MPa之间,中间主应力在 1.59～15.12 MPa之间,最小主应力在 0.01～6.71 MPa之间,隧道沿线应力水平总体上未表现出明显异常特征;基于反演精细应力场数据的岩石应力强度比方法计算结果显示,现今地应力条件下,隧道岩石强度应力比结果总体在 0.20～0.48之间,表明隧道围岩整体为无岩爆和轻微岩爆情况.本研究实例表明,复杂地质条件下,利用精细DEM和实际断层资料等,可以建立适合工程区尺度的精细地质模型,有效揭示工程区应力场特征和主要地质条件影响作用,支撑隧道围岩工程稳定性评价.
关键词：地应力深埋隧道精细应力场有限元数值模拟双江-沧源高速
分类号：U452.1(隧道工程)
资助基金：国家重点研发计划(2022KY1136)
论文发表日期：2023-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1247-1257 )
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