深埋地下洞室岩爆发生的岩体条件数值分析

岩体的结构与性质是岩爆发生与否的物质基础,也是岩爆发生的主要内因。深埋地下隧洞中的岩爆灾害主要产生于坚硬的弹脆性围岩中。强度高、原生节理裂隙少、岩体完整性好等岩体条件非常有利于岩石积累弹性应变能。为定量分析岩体条件对围岩潜在岩爆可能性的影响,文章针对锦屏Ⅱ级水电站深埋地下隧洞工程实例,采用岩石单轴抗压强度表征围岩的强度,采用地质强度指标GSI刻划岩体的完整性程度;保持围岩应力水平条件不变,选取不同的岩石单轴抗压强度和不同的地质强度指标,通过数值模拟方法分别计算围岩应力集中部位在开挖过程中的应力变化特征及最终应力状态。数值计算结果揭示,深埋地下隧洞的强岩爆主要倾向于出现在强度高、岩石单轴抗压强度达到120 MPa以上、岩体完整性好、地质强度指标GSI值在55以上的Ⅱ级围岩。