长距离隧洞穿越活动断裂带的结构安全监测体系和布置设计

长距离输水隧洞等线路工程建设将不可避免地穿越活动断裂带,引发隧洞结构变形失稳风险。可靠的结构安全监测方案是有效监控隧洞结构安全状态、评价抗错断措施适应性的必要手段,目前还少有与隧洞穿越活动断裂带结构安全监测体系相关的研究。针对该问题,提出了过活动断裂带隧洞结构安全监测的“五适应”设置原则,即:与现行规范或技术标准相适应、与活动断裂带活动特征相适应、与隧洞结构变形规律和破坏特征相适应、与抗断措施相适应、与隧洞开挖施工方法相适应。然后,以滇中引水工程香炉山隧洞为对象,根据断裂带蠕滑作用下的隧洞结构变形破坏规律,开展了基于“五适应”设置原则的安全监测体系和布置设计研究。研究认为香炉山隧洞在穿越丽江-剑川断裂时,应以围岩变形、接缝开合度等为主要监测项目,以接缝剪切压缩量和混凝土压应变等为基本监测内容,以影响带-主断带的交汇区域为重点关注区域,以位错计、错缝计、应变计和压力计为监测仪器,并明确了与监测对象同步实施的布置时机。由此建立隧洞穿越活动断裂带的结构安全监测体系,为隧洞过活动断裂带的安全监测布置设计提供了有益的思路。

基于安全度指标的隧洞围岩稳定性判别和量化评估方法及应用

长距离引调水工程输水隧洞具有线路长、埋深大、地质条件复杂多变的特点,常采用数值模拟方法开展围岩稳定性判别和方案比选。针对目前缺少基于数值模拟的围岩稳定性控制标准和定量评价方法的问题,提出了基于安全度指标的隧洞围岩稳定性判别标准及围岩稳定的综合量化评估方法。即先建立基于塑性区、围岩变形和支护受力指标的围岩稳定性控制标准,实现基于安全度概念的围岩稳定性判别;然后提出表征隧洞围岩总体稳定程度的围岩稳定综合安全度计算方法,实现了不同隧洞方案条件下围岩稳定性量化分析。案例分析表明,所提方法能有效判别不同隧洞方案的围岩稳定性,为隧洞优化设计提供量化依据,并可进一步应用于多方案、多参数条件下的隧洞围岩稳定性判别和量化评估。