【摘要】：拉林鐵路桑珠嶺隧道是西藏自治區(qū)境內(nèi)的一座特長鐵路隧道,為全線控制性重難點工程。隧道處于建設(shè)初期,已有較多明顯的高地應(yīng)力特征顯現(xiàn),隧道穿越區(qū)地應(yīng)力場如何分布,有無巖爆活動發(fā)生成為工程技術(shù)人員關(guān)心的重大技術(shù)問題。由于地形和交通條件限制,開展大規(guī)模地應(yīng)力實測難度太大。鑒于此,從區(qū)域地質(zhì)環(huán)境入手,分析區(qū)域構(gòu)造和構(gòu)造應(yīng)力場的演化歷史;通過收集雅魯藏布江斷裂帶周邊地區(qū)GPS形變監(jiān)測點觀測數(shù)據(jù),分析雅魯藏布江斷裂帶對隧址區(qū)地應(yīng)力環(huán)境的影響;在現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上,利用震源機制解、實測地應(yīng)力資料統(tǒng)計分析等方法綜合分析隧址區(qū)地應(yīng)力場特征;依據(jù)實測數(shù)據(jù)和多元線性回歸原理,對隧址區(qū)進行三維地應(yīng)力場反演分析,反演結(jié)果與綜合分析結(jié)果和現(xiàn)場勘查中查明的河谷高地應(yīng)力現(xiàn)象吻合較好。在此基礎(chǔ)上,分析河谷岸坡以及隧道沿線的地力場特征,并對隧道沿線易發(fā)生巖爆部位及巖爆等級進行預(yù)測,主要研究成果如下:(1)區(qū)域內(nèi)分布有大規(guī)模走滑、逆沖斷裂構(gòu)造,主要沿近東西向展布,于第四紀(jì)早、中期活動跡象明顯;分布有較小規(guī)模的剪切、拉張斷裂構(gòu)造,主要沿近SN或NNE向成帶展布,自晚第四紀(jì)來活躍程度較高。隧道線路先后近垂直穿過隧址區(qū)內(nèi)的東緣斷裂與巴玉斷層,兩者走向近SN,傾向NW,為小規(guī)模斷層。區(qū)域新近地震活動分布具有南北成帶性,多發(fā)生在塊體內(nèi)部NNE向走滑斷裂帶上,區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力應(yīng)與走滑斷層應(yīng)力環(huán)境相符合。(2)綜合分析已有文獻(xiàn)資料以及研究成果,將區(qū)域構(gòu)造活動劃分為5個階段:(1)前震旦紀(jì)至古生代—古岡瓦納大陸邊緣海盆發(fā)展階段;(2)晚二疊世至早侏羅世—特提斯洋盆的形成與發(fā)展階段;(3)侏羅至白堊紀(jì)—特提斯洋盆的發(fā)展與消亡階段;(4)早第三紀(jì)至中新世—地殼縮短加厚階段;(5)上新世至第四紀(jì)—喜馬拉雅山和青藏高原大幅度隆升階段。(3)雅魯藏布江河谷中游發(fā)育有11級以上河流階地。T6以下為堆積階地,說明這一時期內(nèi)構(gòu)造活動較弱;T6以上為基座階地,階面寬度普遍小于T6以下階地,說明雅魯藏布江在較短時間內(nèi)切過早先的沖積物到達(dá)基巖中,這一時期區(qū)域構(gòu)造運動較強;其中T6階地階面寬度最大,說明在這一時期內(nèi),存在一個構(gòu)造活動相對穩(wěn)定的過渡期。(4)在收集雅魯藏布斷裂帶周邊地區(qū)GPS監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)區(qū)域地殼運動及形變特征,分析應(yīng)力場變化特征及雅魯藏布江斷裂帶對周邊地區(qū)地應(yīng)力分布的控制作用。結(jié)果表明:雅魯藏布江斷裂帶釋放了一部分形變和構(gòu)造應(yīng)力,能夠一定程度地降低隧址區(qū)地應(yīng)力。(5)利用應(yīng)力環(huán)境數(shù)據(jù)庫、震源機制解等方法得出隧址區(qū)構(gòu)造應(yīng)力方向為NE向。利用水壓致裂法實測獲得桑日、加查地區(qū)深孔地應(yīng)力資料,測點附近水平最大主應(yīng)力σH為9.41MPa~17.72MPa,水平最小主應(yīng)力σh為5.61MPa~13.1MPa;最大水平主應(yīng)力優(yōu)勢方向為N9oW~N7oE,與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場方向一致�；谇叭艘延醒芯砍晒�,收集了區(qū)域內(nèi)重點工程的50組實測地應(yīng)力數(shù)據(jù),利用統(tǒng)計方法分析了地應(yīng)力場的主應(yīng)力方向;將實測地應(yīng)力中的豎向應(yīng)力σv、最大水平主應(yīng)力σH、最小水平主應(yīng)力σh根據(jù)埋深進行線性擬合,定量分析了區(qū)域淺表地殼中不同埋深處的地應(yīng)力環(huán)境。(6)河谷岸坡地應(yīng)力場可劃分為3個分區(qū),即應(yīng)力降低區(qū)、應(yīng)力增高區(qū)和原巖應(yīng)力區(qū)。應(yīng)力降低區(qū)范圍為自坡體表面向里水平埋深80m及向下豎向埋深80m區(qū)域內(nèi)。在應(yīng)力降低區(qū)深度以下,巖體最大主應(yīng)力值出現(xiàn)波動,巖體中應(yīng)力集中顯著,將該區(qū)域劃分為應(yīng)力增高區(qū)。坡表向里水平埋深超過240m及向下豎向埋深超過160m區(qū)域,主應(yīng)力量值沿豎向和水平埋深變化趨勢趨于穩(wěn)定,將該區(qū)域劃分為原巖應(yīng)力區(qū)。河谷影響區(qū)為距岸坡坡表豎向埋深約為600m,水平埋深約為800m的區(qū)域。(7)桑珠嶺隧道軸線上最大水平主應(yīng)力(σH)在里程K178+600附近取得最大值,量值約為23.0MPa;最小水平主應(yīng)力(σh)最大值位于里程K177+000附近,量值約為13.5MPa;最大豎向應(yīng)力(σv)位于K183+200附近,量值達(dá)32.0MPa。最大水平主應(yīng)力方向與隧道軸線的走向夾角為25.55°~89.50°,隧道建設(shè)所面臨的地應(yīng)力環(huán)境以河谷岸坡地應(yīng)力場為主。(8)基于隧道軸線位置處的地應(yīng)力分析結(jié)果,從巖體特征、高地應(yīng)力條件、斷面形狀等角度出發(fā),利用多種巖爆預(yù)測方法對隧道巖爆可能性進行綜合判別。結(jié)果顯示無巖爆活動洞段長度約為2580m,占比約為15.68%;弱巖爆活動洞段長度約為4758m,占比約為28.92%;中等巖爆活動洞段長度約為6450m,占比約為39.20%;高巖爆活動洞段長度約為2667m,占比約為16.21%。最后,根據(jù)巖爆發(fā)生機理,提出了針對性的巖爆防治措施。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U452.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王成虎;邢博瑞;陳永前;;長大深埋隧道工程區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)預(yù)測與實例分析[J];巖土工程學(xué)報;2014年05期

2 王金安;黃琨;張然;;高陡復(fù)雜露天礦邊坡地應(yīng)力場分區(qū)非線性反演分析[J];巖土力學(xué);2013年S2期

3 鄭小燕;甘玉葉;;深切河谷應(yīng)力場分布特征研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年21期

4 葛修潤;侯明勛;;鉆孔局部壁面應(yīng)力解除法(BWSRM)的原理及其在錦屏二級水電站工程中的初步應(yīng)用[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2012年04期

5 劉亞群;李海波;裴啟濤;于崇;羅超文;楊風(fēng)威;;深切河谷區(qū)地應(yīng)力場分布規(guī)律研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2011年12期

6 王成虎;張彥山;郭U_良;趙仕廣;;工程區(qū)地應(yīng)力場的綜合分析法研究[J];巖土工程學(xué)報;2011年10期

7 祝嵩;趙希濤;吳珍漢;;雅魯藏布江加查段河流地貌對構(gòu)造運動和氣候的響應(yīng)[J];地球?qū)W報;2011年03期

8 祁生文;伍法權(quán);;高地應(yīng)力地區(qū)河谷應(yīng)力場特征[J];巖土力學(xué);2011年05期

9 許志琴;楊經(jīng)綏;李海兵;嵇少丞;張澤明;劉焰;;印度-亞洲碰撞大地構(gòu)造[J];地質(zhì)學(xué)報;2011年01期

10 張克信;王國燦;季軍良;駱滿生;寇曉虎;王岳明;徐亞東;陳奮寧;陳銳明;宋博文;張楗鈺;梁銀平;;青藏高原古近紀(jì)-新近紀(jì)地層分區(qū)與序列及其對隆升的響應(yīng)[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2010年12期

相關(guān)會議論文 前1條

1 侯發(fā)亮;劉小明;王敏強;;巖爆成因再分析及烈度劃分探討[A];第三屆全國巖石動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文選集[C];1992年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 丁開華;青藏高原中東部地區(qū)的現(xiàn)今地殼形變研究[D];武漢大學(xué);2010年

2 高峰;地應(yīng)力分布規(guī)律及其對巷道圍巖穩(wěn)定性影響研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 胡勇;桑日—加查河谷段地應(yīng)力場特征及隧道巖爆預(yù)測分析[D];成都理工大學(xué);2016年

2 鮑杰;“拉薩—林芝地塊”地殼巖體的現(xiàn)今應(yīng)力—形變作用機制數(shù)值模擬研究[D];成都理工大學(xué);2012年

3 黃晨;西藏加查地區(qū)構(gòu)造特征及水電工程適應(yīng)性評價[D];成都理工大學(xué);2011年

4 劉昭;雅魯藏布江拉薩—林芝段天然水水化學(xué)及同位素特征研究[D];成都理工大學(xué);2011年

，

本文編號：2421180