超深埋长隧道地应力场综合反分析方法与应用

来源：中国血液净化杂志2018年第10期北京时间：

作者：刘宁, 张春生, 褚卫江, 吴家耀, 陈平志

单位：1. 中国电建集团 华东勘测设计研究院有限公司, 浙江 杭州 311122;2. 浙江中科依泰斯卡岩石工程研发有限公司, 浙江 杭州 310014

摘要：在分析超深埋长隧道工程沿线地应力场时，大埋深、长洞线、复杂地质条件等因素增加了工程区地应力场的复杂性和认知难度，影响了地应力判断结果的准确性。锦屏山超深埋特长交通洞为中国埋深最大的交通隧道，最大埋深达到2 375 m、长度达到17.5 km，水压致裂法、应力解除法等常规的直接地应力测试方法仅适用于洞口等浅埋位置，难以直接测得深部的地应力数值，进而影响对整个区域地应力场的判断，客观信息的缺乏决定了要从其他多个角度去评估地应力场状态。首先借助峰值强度和残余强度应力包络线，揭示了隧道周边不同位置处围岩开挖响应所对应的应力状态，提出了超深埋长线形隧道工程地应力场分析工作流程。在锦屏山交通洞工程实践过程中，综合采用宏观地质判断、现场破坏现象分析、测试成果指示、应力集中区推断等方法，对地应力场分布特征进行了评估和解译。另外，由于岩组、褶皱、构造、地形等条件导致局部地应力异常，采用非连续数值分析方法分析了结构面、褶皱2种代表性因素对局部地应力场的影响。最后，基于上述研究成果，建立考虑了地形、褶皱和主要断层的整体高精度三维模型，利用褶皱构造和断裂构造在现今构造挤压作用下的响应方式揭示了沿线地应力存在的分区现象，为超深埋长线形隧道工程的地应力场判断提供了更加准确便利的方法。

关键词：隧道工程,超深埋长隧道,反分析,地应力,锦屏山交通洞

基金资助：国家自然科学基金重点项目（U1765206）