【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(zhǎng)鐵路隧道,為全線控制性重難點(diǎn)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(chǎng)如何分布,有無(wú)巖爆活動(dòng)發(fā)生成為工程技術(shù)人員關(guān)心的重大技術(shù)問(wèn)題。由于地形和交通條件限制,開(kāi)展大規(guī)模地應(yīng)力實(shí)測(cè)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(chǎng)的演化歷史;通過(guò)收集雅魯藏布江斷裂帶周邊地區(qū)GPS形變監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù),分析雅魯藏布江斷裂帶對(duì)隧址區(qū)地應(yīng)力環(huán)境的影響;在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上,利用震源機(jī)制解、實(shí)測(cè)地應(yīng)力資料統(tǒng)計(jì)分析等方法綜合分析隧址區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)特征;依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和多元線性回歸原理,對(duì)隧址區(qū)進(jìn)行三維地應(yīng)力場(chǎng)反演分析,反演結(jié)果與綜合分析結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)特征,并對(duì)隧道沿線易發(fā)生巖爆部位及巖爆等級(jí)進(jìn)行預(yù)測(cè),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(dòng)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(lái)活躍程度較高。隧道線路先后近垂直穿過(guò)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(dòng)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(dòng)劃分為5個(gè)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(jí)以上河流階地。T6以下為堆積階地,說(shuō)明這一時(shí)期內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較弱;T6以上為基座階地,階面寬度普遍小于T6以下階地,說(shuō)明雅魯藏布江在較短時(shí)間內(nèi)切過(guò)早先的沖積物到達(dá)基巖中,這一時(shí)期區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng);其中T6階地階面寬度最大,說(shuō)明在這一時(shí)期內(nèi),存在一個(gè)構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定的過(guò)渡期。(4)在收集雅魯藏布斷裂帶周邊地區(qū)GPS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)區(qū)域地殼運(yùn)動(dòng)及形變特征,分析應(yīng)力場(chǎng)變化特征及雅魯藏布江斷裂帶對(duì)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(kù)、震源機(jī)制解等方法得出隧址區(qū)構(gòu)造應(yīng)力方向?yàn)镹E向。利用水壓致裂法實(shí)測(cè)獲得桑日、加查地區(qū)深孔地應(yīng)力資料,測(cè)點(diǎn)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(shì)方向?yàn)镹9oW~N7oE,與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向一致。基于前人已有研究成果,收集了區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)工程的50組實(shí)測(cè)地應(yīng)力數(shù)據(jù),利用統(tǒng)計(jì)方法分析了地應(yīng)力場(chǎng)的主應(yīng)力方向;將實(shí)測(cè)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(jìn)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(chǎng)可劃分為3個(gè)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(dòng),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(guò)240m及向下豎向埋深超過(guò)160m區(qū)域,主應(yīng)力量值沿豎向和水平埋深變化趨勢(shì)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(chǎng)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(cè)方法對(duì)隧道巖爆可能性進(jìn)行綜合判別。結(jié)果顯示無(wú)巖爆活動(dòng)洞段長(zhǎng)度約為2580m,占比約為15.68%;弱巖爆活動(dòng)洞段長(zhǎng)度約為4758m,占比約為28.92%;中等巖爆活動(dòng)洞段長(zhǎng)度約為6450m,占比約為39.20%;高巖爆活動(dòng)洞段長(zhǎng)度約為2667m,占比約為16.21%。最后,根據(jù)巖爆發(fā)生機(jī)理,提出了針對(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U452.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2421180