大相岭深埋特长隧道岩体构造损伤分析及围岩稳定性评价

雅安至西昌高速公路大相岭隧道为深埋特长隧道(长10km,埋深1680m)处于北东向龙门山构造带、北西向大相岭构造带、南北向川滇构造带三大构造体系复合部位,地质构造条件极为复杂。隧址区不同部位受不同构造程度影响,其岩体地质特征有较大的差异。为研究分析构造损伤对岩体地质特征的影响,把握不同段落隧道围岩地质特征,进行了隧址区构造损伤研究。本文研究定义了复杂构造区域岩体构造损伤概念,提出了构造损伤程度评判方法,并用以评判不同部位岩体完整性受构造影响程度,并进行了构造损伤分区。研究表明由于不同构造体系的叠加改造,不同构造损伤分区岩体在岩体完整性程度及岩体强度方面呈现出明显的差异性,而这种构造损伤产生的物理、力学性质的差异性也通过岩石的微观构造得到了充分的证明。根据构造损伤分区研究以及不同构造损伤分区岩体完整性和力学性质,可评价各段隧道围岩稳定性。

青藏高原东缘活动断裂带地壳岩体构造损伤特征与模式讨论

活动断裂带强烈复杂的构造运动会对地壳岩体产生不同程度的损伤,这些损伤能够显著影响地震破裂、地貌演化和地质灾害等地质过程,并对工程岩体稳定有较大影响,但目前鲜见对大型活动断裂地壳岩体构造损伤的深入研究。本文首次提出地壳岩体构造损伤的科学概念,揭示其具有不可逆性、累积性、非均匀性与愈合性。通过对青藏高原东缘鲜水河断裂带等6条主要活动断裂带大范围岩体露头的实测分析,采用构造结构面面密度作为表征构造损伤的定量指标,将断裂带地壳岩体划分为损伤带与围岩,测得最宽损伤带达3100 m。分析了地壳岩体损伤分布特征、变形破裂特征和损伤分布影响因素,取得如下认识:(1)损伤带主要沿活动性较强的主断裂分布,其内部具有高、低损伤区交替的分区损伤特征;(2)损伤带与围岩岩体分别表现为高应变速率与低应变速率状态下脆性损伤特征,损伤带的形成与断裂近期区域应力场密切相关;(3)表征断层发展阶段的累积位移量控制损伤带的总体规模,而其局部变化主要受控于断裂的几何展布与岩石性质;(4)提出了典型活动断裂带地壳岩体构造损伤模式。研究成果可为地震动力学、构造地貌、地质灾害和大型工程建设等提供约束地壳岩体结构的科学证据,有助于深化对活动断裂带地壳岩体力学环境的认识和理解。