三峡引水工程秦巴段输水隧洞稳定性分析

三峡引水工程秦巴段隧洞总长占线路总长的80%。为了分析隧洞施工及运营中可能发生的工程地质问题,在地质调查、地应力测量和岩石力学参数测试的基础上,利用Ansys有限元软件对引水工程北部不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的应力重分布情况进行了模拟计算,得到了圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力分布结果。利用Hoek-Brown强度准则,得到了隧洞围岩的强度/应力比值,进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行了分析。初步认为:隧洞埋深小于1000m时,应优先考虑圆形隧洞和马蹄形隧洞;埋深大于1000m时,应优先考虑城门形隧洞。这项研究成果为引水工程深埋隧洞的设计提供了参考依据。

三峡引水工程秦巴段的主要工程地质问题

为了研究三峡引水工程秦巴段的重大工程地质问题,在区域工程地质条件和线路工程地质调查分析的基础上,利用工程地质类比法,重点分析评价了秦巴山区与活动断裂、深埋隧道建设相关的重大工程地质问题。初步揭示:①秦巴山区14条区域规模的断裂带主体走向近于东西向,与引水隧道走向大致垂直,现今活动差异明显,其中活动性较强、规模较大的大巴山弧形断裂、宁陕-栗扎坪断裂、石泉-安康断裂、三花石-汉王城断裂位于引水工程的关键部位,需要注意其引起的隧道突水和大变形灾害;②秦巴山区与深埋隧道相关的岩爆、突水灾害比较严重,特别是秦岭主峰附近的强岩爆、大巴山附近的断裂与岩溶相关的大规模突水灾害值得高度注意。

三峡引水工程秦巴段主要地质灾害及其工程影响

为了研究三峡引水工程秦巴段的地表地质灾害特征及其工程影响,本文在简要分析秦巴山地区域工程地质条件和线路工程地质条件的基础上,重点分析秦巴山区典型地质灾害分布特征及其对引水工程的影响,初步揭示:(1)秦巴山区浅表层地质灾害具有类型多、成群带分布、规模大小差异明显;(2)秦巴山区地质灾害形成发展的主要影响因素是构造地貌、高陡边坡、斜坡结构和易滑地层组合,主要诱发因素为局部集中强降雨和线性工程(主要是公路)切坡及河流冲蚀作用;(3)地表地质灾害主要影响引水设施施工安全、施工便道、主要场地(水库和渡槽)等的安全,需要引起重视。

三峡水库引水工程秦巴段工程地质条件研究

在系统调查研究三峡引水工程秦—巴段区域地壳稳定性、活动断裂、工程地质条件和重大工程地质问题的基础上,根据三峡引水工程秦巴地区的工程地质条件及其差异性,初步将其分为六个工程地质区段,即:Ⅰ—四川盆地沉积岩区、Ⅱ—大巴山南麓弧形断褶区、Ⅲ—大巴山断裂较密集的岩溶发育区、Ⅳ—南秦岭断裂较少发育的中轻变质岩区、Ⅴ—秦岭造山带断裂密集发育的高变质岩区、Ⅵ—渭河盆地第四系堆积区。总体评价:Ⅰ和Ⅵ段工程地质条件较好,Ⅲ和Ⅴ段条件较差,重大工程地质问题较多。其中,主要的工程地质问题是岩爆、大变形和突水,特别是秦岭主峰附近可能发生强岩爆、大巴山区可能引发大规模岩溶突水值得高度重视。从区域地质环境、地壳稳定性、线路工程地质条件和主要工程地质问题等因素综合分析3条比选线路的差异,初步认为秦巴段三条输水线路以中线相对较好。

三峡水库引水工程(方案)秦巴段地壳稳定性评价研究

三峡水库引水工程(方案)是南水北调的重要补充工程,具有重要的战略意义和经济意义。本文在分析现今构造应力场、地壳结构、构造格架、活动断裂、地震活动、工程地质岩组等影响地壳稳定性主要因素的基础上,利用模糊数学综合评价模型分构造稳定性和岩土体稳定性两个层次评价工程场地的稳定性。评价结果表明,三峡引水工程场地地壳稳定性较高,适合兴建大型引水工程。同时,运用地壳稳定性评价结果对三条规划线路进行了优化比选,结果表明以中线为最好。

引水工程秦巴段隧洞地应力模拟及工程地质问题

利用Ansys有限元软件对三峡引水工程秦巴段线路不同深度、不同截面形态隧洞围岩的应力重分布情况进行模拟计算,得到圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力数值和等值线图。利用库仑-纳维尔强度准则,对花岗岩区及灰岩区隧洞围岩的剪切破坏进行分析;利用三种岩爆应力判别指标,对岩爆进行初步预测;进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行分析;最后对引水工程隧洞设计中截面形态的选择给出了初步建议。

秦巴地区地壳稳定性评价

三峡水库引水工程是南水北调的重要补充工程,具有重要的战略意义和经济意义。本文在分析现今构造应力场、地壳结构、构造格架、活动断裂、地震活动、工程岩组等影响地壳稳定性主要因素的基础上,利用模糊数学综合评价模型评价秦巴地区的地壳稳定性。评价结果表明,秦巴地区地壳稳定性程度较高,适合兴建大型引水工程。