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摘要
柱状节理玄武岩作为一种含特殊节理网络结构的密集节理岩体,其高强度"玄武岩岩块"和特定"优势节理"的二元结构体在高应力下开挖卸荷后极易发生节理面的松弛、张开与滑移,以及柱体破坏解体而导致灾害性塌方,严重制约了高应力大型地下工程安全建设。针对我国在建最大的白鹤滩水电站左岸厂房洞群尾水连接管柱状节理玄武岩多处塌方工程难题,结合现场调查、声波测试、钻孔摄像观测和三维数值反分析,多角度揭示了高地应力下柱状节理岩体应力-结构型塌方特征和灾变形成机制,并提出了相应的开挖与支护控制措施。分析表明:高应力下柱状节理岩体塌方的本质是洞室开挖后围岩应力重分布、柱状节理玄武岩强烈卸荷松弛引起其柱间节理面的张开和结构劣化,进而导致玄武岩柱体折断解体,从而诱发岩体持续的卸荷松弛→渐进塌方链式灾变过程。这一现场测试与分析认识可为深部/高应力下同类密集节理岩体的变形破坏预测与控制研究提供借鉴。
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单位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; 中国华能集团有限公司; 中国科学院大学
