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深埋硬岩隧洞岩爆的结构面作用机制分析

周辉  孟凡震  张传庆  卢景景  徐荣超  
【摘要】:岩爆是深埋硬岩隧洞开挖过程中常遇到的动力地质灾害,从锦屏二级水电站深埋隧洞施工中发现结构面对岩爆具有重要控制作用。在总结国内外结构面型岩爆研究现状、列举典型结构面型岩爆案例的基础上,分析不同结构面类型、产状、不同生产环境、施工方法等条件下结构面对岩爆的作用机制;提出依据不同作用机制的结构面型岩爆分类方法。分析认为:结构面型岩爆可分为滑移型、剪切破裂型和张拉板裂型;边墙竖直产状的结构面易使围岩压制拉裂而诱发张拉板裂型岩爆,倾斜产状的结构面则会诱发滑移型或剪切破裂型岩爆;未揭露的倾斜产状的结构面诱发的剪切破裂型岩爆强度可能要大于相同条件下揭露出的结构面诱发的滑移型岩爆;采矿工程中容易发生大尺度的滑移型岩爆,而水电交通隧洞更容易发生小尺度的滑移型岩爆,且结构面控制爆坑深度和边界;对剪破坏主导的结构面型岩爆,结构面的力学性质、强度特征因控制所诱发岩爆的能量来源,因而影响岩爆的强度等级。研究成果将对深埋硬岩隧洞结构面型岩爆的发生机制、控制方法等具有一定指导意义。

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