岩脉型岩爆的形成机制及控制技术——以乌兹别克斯坦卡姆奇克隧道为例

作者：刘成禹; 罗洪林; 李红军; 张向向

来源：岩土力学, 2021, 42(05): 1413-1433.

DOI：10.16285/j.rsm.2020.1030

• 隧道
• 岩脉
• 岩爆
• 挤压
• 力学机制
• 防治

在乌兹别克斯坦卡姆奇克隧道岩脉型岩爆特点总结的基础上,分析了岩脉型岩爆的形成机制,建立了该隧道危害最大的边墙岩脉型岩爆的力学模型,提出了相应的岩爆控制技术。研究表明:岩脉型岩爆的特点及危害与岩脉在隧道中的出露位置、厚度等密切相关,这类岩爆的形成机制与单一岩性并不一致;卡姆奇克隧道拱部岩脉型岩爆是由于隧道开挖后拱顶切向应力最大造成的;边墙出露岩脉型岩爆是由于隧道开挖卸荷和边墙竖向应力集中造成的,力学模型可简化为被卸荷裂隙切割的岩脉薄板在竖向应力集中后的压溃失稳;边墙内藏岩脉型岩爆是由于边墙出露的花岗岩受到其后岩脉的水平挤压以及隧道开挖后边墙竖向应力集中造成的,力学模型可简化为边墙临空花岗岩岩板(柱)在竖向压力和岩脉水平挤压应力共同作用下的压弯折断;岩脉对边墙花岗岩岩板(柱)的水平挤压是促使边墙内藏岩脉型岩爆发生的重要因素,它主要来源于两方面:一是岩脉侵入产生的"楔体挤压",二是岩脉与花岗岩的水平差异变形受到花岗岩的抑制导致的水平挤压。隧道开挖后,在边墙及时施作预应力锚杆是防止边墙岩脉型岩爆的有效措施。

• 单位
  福州大学; 中铁隧道局集团有限公司