岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 2178-2188.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0530CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0530
张翔宇1,严鹏2,高乔裕2,周朝2,杨招伟1,刘晓2,吴家耀1,朱永生1
ZHANG Xiang-yu1, YAN Peng2, GAO Qiao-yu2, ZHOU Chao2, YANG Zhao-wei1, LIU Xiao2, WU Jia-yao1, ZHU Yong-sheng1
摘要: 跨流域长距离大断面输水隧洞施工过程中,多采用小直径钻爆导洞或隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)导洞先行开挖,以探明未知地质情况并进行围岩风险控制。由于工期及施工条件的限制,这些导洞将会存在较长时间。因此,需要厘清导洞条件下隧洞围岩应变能调整与破坏规律,为导洞开挖及后续二次扩挖提供技术支撑。本研究首先采用数值模拟方法揭示导洞开挖诱发的应变能调整规律,然后结合室内试验与现场试验进行验证分析。结果表明:当导洞开挖时,将会使二次扩挖掌子面附近的应变能先进行释放,然后在围岩深处重新积聚,再次积聚的应变能峰值显著降低,且应变能峰值距隧洞表面的距离逐渐增加并保持稳定。故导洞存在时,围岩受持续加载破坏试验中,声发射幅值降低,围岩破坏程度降低,且围岩破坏位置远离扩挖掌子面。结合现场试验结果可知,导洞开挖稳定段的应力释放深度较浅,距掌子面越近,围岩应力释放深度越大,且将会超过二次扩挖轮廓线,降低爆破扩挖与TBM扩挖的扰动程度。
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