深埋隧道地質(zhì)災(zāi)害及其評(píng)價(jià)與把持

深埋隧道地質(zhì)災(zāi)害及其評(píng)價(jià)與控制1前言目前，世界各國(guó)已經(jīng)在交通運(yùn)輸、水利水電及城市排污等領(lǐng)域建成近200條長(zhǎng)度接近或超過(guò)10km的深埋長(zhǎng)大隧道。受到20世紀(jì)末及本世紀(jì)初通車(chē)的長(zhǎng)度分別達(dá)到53.9km和50.5km的日本Sei-kan隧道及英－法海底隧道的鼓舞。一些更加龐大的特長(zhǎng)隧道計(jì)劃已開(kāi)始論證，部分已開(kāi)始施工，如，日本福岡－韓國(guó)釜山之間的日韓海底隧道（250.0km）、瑞士Gotthard鐵路隧道（56.9km）、奧地利－意大利之間的BasisBrenner鐵路隧道（55.0km）及挪威Laerdal公路隧道（24.5km）等。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)鐵路系統(tǒng)已經(jīng)建成衡廣復(fù)線大瑤山（14.3km）、朔黃線長(zhǎng)梁山（12.8km）及西康線秦嶺（18.4km）三條特長(zhǎng)隧道；長(zhǎng)度分別達(dá)到12.7km和11.1km的西安－南京鐵路東秦嶺特長(zhǎng)隧道和重慶－懷化鐵路圓梁山特長(zhǎng)隧道也已貫通。成渝高速公路中梁山（3.1km）、北京八達(dá)嶺高速公路潭峪溝（3.5km）、晉城－焦作高速公路牛郎河（3.9km）、甬臺(tái)高速公路大溪嶺（4.1km）、川藏公路二郎山（4.2km）、廣渝高速公路華鎣山（4.7km）、渝合高速公路尖山子（4.0km）、云南大保高速公路大箐（3.0km）及臺(tái)灣漢寶草屯快速路上的八卦山（5.0km）等大斷面公路隧道作為國(guó)道主干線改造或高速公路建設(shè)的關(guān)鍵性控制工程，已經(jīng)相繼貫通或投入運(yùn)營(yíng)；我國(guó)大陸第一條符合國(guó)際隧協(xié)標(biāo)準(zhǔn)的公路特長(zhǎng)隧道西安－安康高速公路秦嶺終南山隧道（18.0km）也已開(kāi)工興建。除此之外，水利水電行業(yè)已在甘肅“引大入秦”、貴州天生橋水電站、四川太平驛水電站、四川福堂水電站、云南曲靖及昆明跨流域調(diào)水等大型工程中建成一批長(zhǎng)度超過(guò)10km的長(zhǎng)隧道。深埋長(zhǎng)大隧道在克服高山峽谷等地形障礙、縮短空間距離及改善陸路交通工程運(yùn)行質(zhì)量等方面具有不可替代的作用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)進(jìn)程的加快，在地形、地貌及地質(zhì)背景復(fù)雜、水能及礦產(chǎn)資源豐富、陸路交通網(wǎng)密度遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平的西部地區(qū)，在鐵路、公路、水電、跨流域調(diào)水及礦產(chǎn)資源等領(lǐng)域?qū)?huì)修建更多的長(zhǎng)大隧道工程?！岸?、長(zhǎng)、大、深”，即，數(shù)量多、長(zhǎng)度大、大斷面、大埋深將是21世紀(jì)我國(guó)隧道工程發(fā)展的總趨勢(shì)[1,2]。縱觀隧道的修建歷史，制約長(zhǎng)大隧道發(fā)展的因素可以分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是施工技術(shù)方面的，如，掘進(jìn)技術(shù)、通風(fēng)技術(shù)及支護(hù)襯砌技術(shù)等；另一類(lèi)則是開(kāi)挖可能遭遇的施工地質(zhì)災(zāi)害的超前預(yù)報(bào)及其控制技術(shù)。施工地質(zhì)災(zāi)害本質(zhì)上是由水、巖、熱、氣等固體、準(zhǔn)流體及流體構(gòu)成的復(fù)雜地質(zhì)系統(tǒng)對(duì)開(kāi)挖擾動(dòng)作出的響應(yīng)或反饋，響應(yīng)的方式和程度不同，災(zāi)害的類(lèi)型和規(guī)模也就不同，具體災(zāi)種包括硬巖巖爆、軟巖大變形、高壓涌突水、高地溫及瓦斯突出等（圖1）。固體在隧道開(kāi)挖過(guò)程中的行為盡管具有一定程度的流變特征，但一般都可以用固體力學(xué)理論來(lái)描述，并滿(mǎn)足固體力學(xué)的普遍方程－廣義Hoke定律式中、和分別為應(yīng)力列陣、彈性矩陣和應(yīng)變列陣。準(zhǔn)流體和流體在隧道開(kāi)挖過(guò)程中的行為不能（宜）用靜力學(xué)，而必須（應(yīng)該）用動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論來(lái)描述，它們的運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足連續(xù)性原理、廣義Fick定律和Newton定律深埋隧道施工地質(zhì)災(zāi)害深埋隧道施工地質(zhì)災(zāi)害準(zhǔn)流體地質(zhì)災(zāi)害軟巖大變形固體地質(zhì)災(zāi)害巖爆片幫軟弱圍巖塌方塊體穩(wěn)定性問(wèn)題涌水災(zāi)害及其環(huán)境效應(yīng)流體地質(zhì)災(zāi)害高溫?zé)岷ν咚勾笥克邏河克疁\層地下水及地表水枯竭地面塌陷圖1隧道施工地質(zhì)災(zāi)害分類(lèi)式中，為密度；為速度矢量；DＣ、和DT分別為濃度擴(kuò)散系數(shù)、壓力和溫度擴(kuò)散系數(shù)；為i組分的擴(kuò)散速度；F為內(nèi)摩擦力（或切力）；為粘滯系數(shù)或動(dòng)力粘滯系數(shù)；和分別為接觸面積和流速梯度。需要指出的是，盡管從物理形態(tài)上硬巖、軟巖、水、瓦斯等是可以分開(kāi)的，但是，無(wú)論是天然條件下，還是開(kāi)挖環(huán)境下，它們的變形、運(yùn)動(dòng)往往都是互相聯(lián)系、彼此影響的，即，（巖體）應(yīng)力場(chǎng)、（水和瓦斯）滲流場(chǎng)和（地溫）溫度場(chǎng)之間存在耦合效應(yīng)。一個(gè)典型現(xiàn)象是，開(kāi)挖后，形成地下水的人工排泄邊界，隧道附近水力梯度加大，對(duì)結(jié)構(gòu)面的潛蝕作用變強(qiáng)，最后導(dǎo)致裂隙開(kāi)度增大，巖體強(qiáng)度減弱，變形加劇，并形成新裂隙，這些新裂隙反過(guò)來(lái)又促進(jìn)地下水向隧道的匯流，如此下去。同時(shí)，隧道與正常地溫場(chǎng)之間的溫度梯度也因水的強(qiáng)烈徑流而增大，從而促進(jìn)了熱向隧道的傳輸。因此，既要看到不同物理形態(tài)變形、運(yùn)動(dòng)規(guī)律的差異，同時(shí)也不能忽視它們之間的相互聯(lián)系。上面所述的各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害一般不會(huì)在一座隧道的施工中同時(shí)出現(xiàn)，但是兩種以上災(zāi)害同時(shí)發(fā)生的情況也是不少的，典型的例子是辛普倫隧道，施工期間同時(shí)發(fā)生了軟巖大變形、高地溫和大涌水，我國(guó)的南昆鐵路家竹箐隧道也同時(shí)發(fā)生了大變形、涌突水和瓦斯突出。2研究回顧與評(píng)述應(yīng)該說(shuō)，經(jīng)過(guò)100余年的發(fā)展，以新奧法為核心的隧道施工技術(shù)正在逐漸走向成熟，隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）法也在快速發(fā)展。施工地質(zhì)災(zāi)害的超前預(yù)報(bào)及其控制技術(shù)研究也已取得許多重要成就，尤其是在隧道工程技術(shù)發(fā)達(dá)的瑞士、意大利及日本等西方國(guó)家。由于全球構(gòu)造格局及地質(zhì)背景的差異，我國(guó)深埋隧道工程建設(shè)及災(zāi)害防治還不能照搬國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。自從上世紀(jì)80年代修建大瑤山、秦嶺、家竹箐、華鎣山及太平驛等不同用途、不同斷面的深埋長(zhǎng)大隧道以來(lái)，我國(guó)在施工地質(zhì)災(zāi)害，尤其是在巖爆、軟巖大變形及大涌水，的控制領(lǐng)域已積累了許多成功經(jīng)驗(yàn)。受到這些工程實(shí)踐，尤其是以國(guó)道主干線為基礎(chǔ)的高速公路網(wǎng)建設(shè)、鐵路大提速及既有線改造、西部地區(qū)大規(guī)模水電開(kāi)發(fā)及遠(yuǎn)距離跨流域調(diào)水等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，的拉動(dòng)，深埋隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的理論及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究已取得若干重要進(jìn)展，水-力耦合、水-熱-力耦合、水-熱-力-化學(xué)耦合、地下水質(zhì)量反應(yīng)平衡模擬、斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)、巖石動(dòng)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)等理論及掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、穩(wěn)定同位素識(shí)別及放射性同位素測(cè)年等技術(shù)手段被相繼引入，原來(lái)以中短隧道為基礎(chǔ)建立起來(lái)的施工地質(zhì)災(zāi)害理論架構(gòu)正被逐漸打破，若干用于描述成災(zāi)介質(zhì)行為、致災(zāi)機(jī)理及災(zāi)害預(yù)報(bào)的新理論、新學(xué)說(shuō)及以此為基礎(chǔ)的災(zāi)害控制方法被陸續(xù)提出，為我國(guó)不同領(lǐng)域的深埋隧道工程建設(shè)提供了強(qiáng)有力的實(shí)時(shí)支撐。需要指出的是，由于問(wèn)題本身的高度復(fù)雜性，從世界范圍內(nèi)看，深埋隧道施工地質(zhì)災(zāi)害各災(zāi)種的超前預(yù)報(bào)，尤其是勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的超前預(yù)報(bào)，精度總體依然不高，一些著名工程甚至出現(xiàn)相當(dāng)大的偏差。川藏線二郎山隧道在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)可能發(fā)生軟巖大變形，施工期間不但沒(méi)有發(fā)生大變形，反而發(fā)生了較嚴(yán)重的巖爆災(zāi)害。襄渝線大巴山隧道預(yù)測(cè)涌水量4.14×104m3/d，施工時(shí)最大涌水量達(dá)到20.55×104m3/d；川黔線婁山關(guān)隧道預(yù)計(jì)涌水量6.00×104m3/d，施工最大涌水量為3.20×104m3/d；貴昆線巖腳寨隧道預(yù)計(jì)涌水量0.66×104m3/d，施工最大涌水量達(dá)10.08×104m3/d；廣渝高速公路華鎣山隧道的預(yù)測(cè)與實(shí)際涌水量也相差數(shù)倍。災(zāi)害預(yù)測(cè)偏差無(wú)論是何種性質(zhì)的，都將影響施工組織，并可能制約施工進(jìn)度、造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的伴生環(huán)境問(wèn)題，深埋隧道施工災(zāi)害研究依然任重道遠(yuǎn)。造成深埋隧道施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報(bào)精度偏低的原因是多方面的。首先，由于長(zhǎng)大隧道往往伴隨大埋深，如，長(zhǎng)24.5km的挪威Laerdal隧道、長(zhǎng)18.4km的我國(guó)秦嶺隧道及長(zhǎng)56.9km的瑞士Gotthard隧道的最大埋深分別達(dá)到1400m、1700m和2500m，一般無(wú)法通過(guò)加大常規(guī)勘探力度來(lái)獲取足夠的預(yù)測(cè)信息，施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報(bào)的難度很大。第二，用于相關(guān)災(zāi)害預(yù)測(cè)的理論及指標(biāo)體系還比較單一，不能（較）貼切地刻畫(huà)單一或復(fù)合成災(zāi)介質(zhì)的力學(xué)及流體力學(xué)行為。隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的孕育及發(fā)生是十分復(fù)雜的地質(zhì)過(guò)程，有其自身的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，而用于災(zāi)害預(yù)測(cè)的各個(gè)“學(xué)科”則是人為劃分的，這樣，從某一特定學(xué)科去研究問(wèn)題所得出的結(jié)論也就難免片面。隧道施工地質(zhì)災(zāi)害研究需要不同學(xué)科的大跨度交叉支撐，同時(shí)需要理論及技術(shù)上的創(chuàng)新。如，對(duì)于異常水力梯度下圍巖的水壓致裂、結(jié)構(gòu)面潛蝕、隧道開(kāi)挖引起的卸荷及應(yīng)力擾動(dòng)對(duì)圍巖滲透性的影響等與深埋隧道涌水密切相關(guān)的問(wèn)題，僅靠傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)理論是難于解決的，它不僅需要水文地質(zhì)、工程地質(zhì)理論，還需要彈性力學(xué)、材料力學(xué)及隧道工程等基礎(chǔ)及工程學(xué)科的共同參與。第三，隧道施工地質(zhì)災(zāi)害不是純粹的地質(zhì)問(wèn)題，它的孕育、激發(fā)及災(zāi)害程度與開(kāi)挖方式、開(kāi)挖順序及開(kāi)挖進(jìn)度等密切相關(guān)，是因人為擾動(dòng)才產(chǎn)生的災(zāi)害，是比較典型的“工程”地質(zhì)現(xiàn)象。以往相關(guān)研究一般都較少考慮施工細(xì)節(jié)，主要視點(diǎn)都被集中在地質(zhì)環(huán)境上，而對(duì)工程活動(dòng)可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的擾動(dòng)的方式及程度等則較少考慮。這樣，對(duì)于環(huán)境對(duì)人工擾動(dòng)的響應(yīng)（災(zāi)害）評(píng)價(jià)的可靠度也就難于達(dá)到較高水平。第四，要到達(dá)減少并最終遏制深埋隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的目標(biāo)，除理論上的進(jìn)步外，尚需相關(guān)工程技術(shù)的及時(shí)跟進(jìn)，這些技術(shù)包括掌子面上的超前探測(cè)（斷層、地下水及高地溫等）技術(shù)、開(kāi)挖技術(shù)及支護(hù)技術(shù)等，它們?cè)诮嚯x超前預(yù)報(bào)、降低對(duì)圍巖的擾動(dòng)程度及災(zāi)害治理方面具有不可替代的作用。由于深埋隧道，尤其是越嶺和傍山隧道，的大埋深及穿越地質(zhì)單元的復(fù)雜性與多樣性（圖2），施工地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有普遍性，如瑞典、挪威所在的斯堪的納維亞半島地區(qū)的巖爆問(wèn)題；瑞士、奧地利、意大利、法國(guó)所在的阿爾卑斯山地區(qū)的軟巖大變形、高地溫問(wèn)題；印度、尼泊爾所在的喜馬拉雅地區(qū)的軟巖大變形問(wèn)題；日本的高壓涌突水、軟巖擠出問(wèn)題及我國(guó)西南地區(qū)的巖爆、高壓涌突水及瓦斯突出等。深埋長(zhǎng)大隧道投資巨大、建設(shè)周期長(zhǎng)，一般都是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的關(guān)鍵性控制工期工程，加大施工地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理及以此為基礎(chǔ)的超前預(yù)報(bào)和控制技術(shù)研究的力度對(duì)于項(xiàng)目的可行性論證、隧址比選、施工組織及降低工程造價(jià)等具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[3~7]。隔3凝游深埋隧橡道巖爆耗機(jī)理及呈其控制榮廣義巖謹(jǐn)爆作為鄉(xiāng)一種紀(jì)多駕出現(xiàn)在逝完整硬淚巖中的級(jí)隧道施介工地質(zhì)激災(zāi)害，城包括圍螞巖的動(dòng)競(jìng)力破壞軋（顆dyn銷(xiāo)ami仆cf區(qū)ail門(mén)ur餓e誘）－狹褲義巖爆州（兔roc件kb里urs內(nèi)t鼓）和靜吹力破壞惡（固sta薦tic來(lái)fa鏈ilu賠r銳e辣）－片衛(wèi)剝導(dǎo)（佩spa器ll韻or扎sla別b偷）兩種雄基本形洽式。塔自拼18雷世紀(jì)近30看年代末掉英國(guó)錫橫礦巖爆慎被首次兵報(bào)道以銀來(lái)，世瞞界范圍護(hù)內(nèi)已有艦前西德槽、南非爸、中國(guó)鳥(niǎo)、前蘇古聯(lián)、波求蘭、捷件克、匈岔牙利、慶保加利遍亞、奧乖地利、陪美國(guó)、努意大利跡、瑞典梯及挪威橋等數(shù)十草個(gè)國(guó)家饑和地區(qū)漠記錄有奮巖爆問(wèn)爸題，其雷中以隧瞧道工程麗及深井到采礦業(yè)澇相對(duì)發(fā)殊達(dá)的瑞犧典、挪脈威、瑞壁士、奧粉地利及冰南非等鈴國(guó)家的拘巖爆記梨錄最多厲。近絨20歐多年來(lái)?yè)P(yáng)，我國(guó)豈天生橋擊水電站旬引水隧炊洞、岷窯江太平堆驛電站搶引水隧榜洞、錦央屏水電良站勘探欄平硐、舅二灘水譽(yù)電站引腰水隧洞絞、西康祖鐵路秦述嶺特長(zhǎng)元隧蜜道墊Ⅱ盡線平導(dǎo)肺及川藏報(bào)公路二擋郎山隧晉道等一斃大批長(zhǎng)勾大隧道解工程相志繼發(fā)生哨突發(fā)性糠嚴(yán)重巖爪爆，致構(gòu)使隧道丈施工防殖不勝防縫，并造貌成損機(jī)麥傷人的久嚴(yán)重事劉故。量巖爆東口東口西口桐麻嶺背斜毛壩向斜冷水河1500m1000mP22T1P22P21P1P1S+DS+DOOε11km宋圖猛2套傾渝懷鐵堆路圓梁協(xié)山特長(zhǎng)村隧道概崖化剖面外圖哨災(zāi)害茂不僅渠嚴(yán)重庸威脅施旗工人員納及設(shè)備偵的安全拌、影響河施工進(jìn)朽度，而元且還會(huì)掙造成超受挖朽、初期閥支護(hù)失思效蔬，嚴(yán)重蠅時(shí)還會(huì)無(wú)誘發(fā)地替震，貪已經(jīng)成哄為硬巖良隧道勘攔測(cè)設(shè)計(jì)片及施工掃組織中事必須考咸慮的重槽要問(wèn)題秤之一，翼并逢受到烤世界各靠國(guó)相關(guān)術(shù)學(xué)者過(guò)的廣泛先關(guān)注多。經(jīng)過(guò)照長(zhǎng)期努平力，巖羊爆研究透領(lǐng)域已技經(jīng)取得塵一系列怠重要成薄果，但蝕到目前朗為止，住巖爆機(jī)蟻制研究悉尚未取險(xiǎn)得重大郵突破，所也就是興說(shuō)，還陶沒(méi)能對(duì)咸不同工煤程中出墻現(xiàn)的各稍類(lèi)巖爆乳現(xiàn)象給勇出全面賽、合理倚的理論肚解釋。獲也正是衫由于機(jī)慈制研究輝的滯后惠，影響蝴了以此娘為基礎(chǔ)趴的超前肚預(yù)報(bào)和蟲(chóng)控制技埋術(shù)的發(fā)團(tuán)展。謊巖爆研志究大致槽可以分旗為實(shí)錄悉（飛cas騰eh勞ist低ori找es巧）、發(fā)蒜生機(jī)制槐（蔑mec遼han編ism些s奇）、超其前預(yù)報(bào)湯及控制易技術(shù)塑（辜pre蠟dic革tin周ga這nd委con題tro答lli要n拼g從）四大洲領(lǐng)域，依其中，個(gè)建立在頸工程實(shí)仰錄基礎(chǔ)象上的機(jī)舅制研究樸是所有贈(zèng)研究工會(huì)作的核岸心，也事是超前轟預(yù)報(bào)及妄控制技撲術(shù)發(fā)展抬的基礎(chǔ)胸。150.0150.0~157.5兩炮次曾有輕微巖爆，157.5~161.5爆破后，150.0前后發(fā)生嚴(yán)重巖爆。此后，巖爆段隨著掌子同步向前推進(jìn)，但始終落后于掌子面一定距離，一直到165.0。53.0掌子面爆破后，502.0~512.0之間發(fā)生巖爆814.5掌子面爆破后，807.0處發(fā)生嚴(yán)重巖爆，此后，巖爆段落后于掌子面一定距離與其同步向前推進(jìn)，一直到818.0。DYK64+502.0DYK64+512.0DYK64+53.0DYK64+814.5DYK64+807.0DYK65+150.0DYK65+157.5DYK65+161.5裹圖周3擁喘秦嶺隧首道幾次奴嚴(yán)重巖絡(luò)爆的位透置與掌毫子面的蒼關(guān)系飄（原始烏資料引視自文獻(xiàn)蘇［旋1登7杜］）戲巖爆實(shí)挽錄包括翠圍巖類(lèi)賄型及物陪理力學(xué)把行為、控地應(yīng)力框場(chǎng)、地死下空間愁特征、得開(kāi)朋挖過(guò)程唇（旁開(kāi)挖順肢序、循滅環(huán)進(jìn)尺碰、爆破簡(jiǎn)參數(shù)等遞）、航巖爆坑好及巖爆宋碎片的移形態(tài)、粱幾何尺障寸、爽巖爆事上件的時(shí)潔－空分酒布、巖害爆部位鴿對(duì)應(yīng)的古地貌形獅態(tài)及巖避爆分類(lèi)兵與分級(jí)暴等甩，許多誰(shuí)學(xué)者和應(yīng)工程技輩術(shù)人員餃在該領(lǐng)攀域進(jìn)行鋪了卓有偏成效的橡工作，憤記錄了呢大量珍油貴的第互一手資喬料（圖督3篇），特惡別是若妙干重大宇工程的比巖爆實(shí)嘆錄資料艙[8馳~17想]鉛。使“推巖爆的革產(chǎn)生需早要具備液兩方面土的條件尺：景高儲(chǔ)能耀體的存刷在，且能其應(yīng)力給接近巖祝體強(qiáng)度找是巖爆燙產(chǎn)生的經(jīng)內(nèi)因；基某些附凈加荷載自的觸發(fā)劇是其產(chǎn)筐生的外伐因絕”脈[18竟,19宅]難應(yīng)該是跌迄今為雁止對(duì)巖徒爆機(jī)理蛾給出的陶最為清棟晰的概魄括。該呈機(jī)理的籌另一種起說(shuō)法應(yīng)浸該是，兼處于高夾地應(yīng)力道環(huán)境中瓣的結(jié)構(gòu)亮完整的檔硬脆性例圍巖，刮在隧道對(duì)開(kāi)挖后宇，切應(yīng)謝力（古）達(dá)到帝或接近割圍巖的轟單軸抗執(zhí)壓強(qiáng)度飽（稱(chēng)UCS捕）豐，在其蜓它因素變的誘發(fā)此下，圍像巖便以賞巖爆的饒形式失口穩(wěn)，這氏可以被鮮總結(jié)為容巖爆形券成機(jī)制皇的靜荷待載（靜壇力學(xué)）否理論，獄它也是最廣泛采紀(jì)用的巖攪爆預(yù)測(cè)壓判炮據(jù)津—檔的理論堡依據(jù)。艙巖爆機(jī)渾理的試諷驗(yàn)研究要方面，境文獻(xiàn)［冶20標(biāo)、牲2賭1拍］以西子安寒-蘋(píng)安康鐵于路秦嶺掏特長(zhǎng)隧語(yǔ)道、天渠生橋水敬電站特扒長(zhǎng)引水低隧洞及乞二郎山躲公路隧達(dá)道等工想程為依雞托，利賴(lài)用三軸疫試驗(yàn)機(jī)膀研究了篩混合花束崗巖、佛灰?guī)r及擋厚層砂屆巖在卸液荷條件學(xué)的變形趣與破壞瓶行為，裙以說(shuō)明依巖爆發(fā)辮生機(jī)理勻。試驗(yàn)燈結(jié)果表顏明，圍騎壓較低披時(shí)，圍笑巖以張?jiān)栊曰驈垱_剪復(fù)合稅型破壞咳為主；先圍壓較渡高時(shí)則鹽以剪切此破壞為賠主，并仁據(jù)此提咬出，地愧下硐室陳開(kāi)挖過(guò)沉程中，腸硐室周食邊圍巖難的側(cè)壓喜被卸除由，應(yīng)力廁發(fā)生重標(biāo)分布，奉當(dāng)調(diào)整莊后的應(yīng)貸力狀態(tài)區(qū)達(dá)到巖煤體極限秘狀態(tài)時(shí)疾，圍巖炊便以巖筐爆的形膜式破壞候。文獻(xiàn)輔［秤22丟］認(rèn)為雅，隧道玻開(kāi)挖后看，開(kāi)挖上輪廓面頃附近徑逼向應(yīng)力嗓（隊(duì)）降低原導(dǎo)致切挺應(yīng)力（陷）增大斷的同時(shí)翼，軸向爹應(yīng)力（胡）也會(huì)嚼按一定糧比例增命大；所歷進(jìn)行的芬真三軸灰試驗(yàn)結(jié)毅果表明串，嘴時(shí)，巖伐石表現(xiàn)闖為片狀昂劈裂和豐剪脹的榆混合型逢破壞；算時(shí)以片狠狀劈裂父為主；這時(shí)呈現(xiàn)煌片狀劈稼裂和剪陷切錯(cuò)動(dòng)袖復(fù)合型面破壞。廟巖爆的首微觀破或裂機(jī)制晉方面，醫(yī)文獻(xiàn)泡［勁8六］利用拘SEM挨對(duì)天生罰橋引水準(zhǔn)隧洞灰路巖巖爆銹碎片進(jìn)千行觀察野研究后足提出，歇巖爆是烏具有大婦量彈性本應(yīng)變能相儲(chǔ)備的劫硬質(zhì)脆刪性巖體服，由于懶開(kāi)挖，曠使得地劫應(yīng)力分篩異、圍藝巖應(yīng)力最躍升及咸能量進(jìn)血一步集話中，最油終產(chǎn)生轟張－剪貼脆性破爹壞的結(jié)虛果；楊頁(yè)淑碧（旁199撫3系）對(duì)該仔隧洞巖呢爆進(jìn)行責(zé)相似模鳴擬時(shí)，袍總結(jié)出武劈裂破欲壞和剪梯切破壞眉兩種圍灑巖失穩(wěn)址機(jī)制；廁文獻(xiàn)賭［歇2然3戒］采用滴SEM客對(duì)黃河橫拉西瓦身電站花曉崗巖巖談爆碎片隔進(jìn)行研飄究時(shí)發(fā)辰現(xiàn)，巖冒爆碎片擁呈舌狀細(xì)、河流熊狀、根降狀花樣檔，提出怪巖爆發(fā)怪生的微伶觀破裂主機(jī)制是鳥(niǎo)脆性拉桌破壞；裳文獻(xiàn)［殖24沖］認(rèn)為舊，洞壁艦表面巖耐石彈射驅(qū)型巖爆糾破壞機(jī)漲制多為錘張拉脆談性斷裂遭，屬于起低能量朽吸收斷袋裂形式引。孫巖爆的起斷裂力萬(wàn)學(xué)機(jī)理疊方面，掘Hsi禿ung催（樹(shù)200帥1振）認(rèn)為腳，誘發(fā)皺巖爆的棗條件包焰括冠高地應(yīng)牧力、巖算體的高刷強(qiáng)度及推存在自剪由表面遺；巖爆撫和任何槳巖石在泛應(yīng)力作咬用下發(fā)貌生失穩(wěn)甚的機(jī)制靠是一致板的，都芹要經(jīng)歷沖微裂隙澤的擴(kuò)展展、結(jié)合事與積累如的過(guò)程臣。文獻(xiàn)抓［案25桿］將受牲壓巖體燙中的裂棒紋分貿(mào)為壓剪訴閉合裂平紋和壓圣剪不閉忌合裂紋摟兩種性中態(tài)，分亭析了壓堂剪裂紋喪的啟裂真和擴(kuò)展超準(zhǔn)則，損認(rèn)為巖廟爆是圍輔巖在洞殼室開(kāi)挖捎過(guò)程中釀發(fā)生應(yīng)婆力調(diào)整扁時(shí)，巖呈體中的唇預(yù)存裂碑紋擴(kuò)展喝而引起情巖體發(fā)畜生宏觀峰脆性斷耽裂的結(jié)籌果。文脂獻(xiàn)［綢26役］提出狹，在壓侄應(yīng)力集賄中區(qū)內(nèi)杯，近自獅由表面斗的裂紋絮在低側(cè)陣壓時(shí)，很將平行恥于壁面焦沿最大僅壓應(yīng)力批方向擴(kuò)該展，并藏給出了鑄兩種情蛇況下裂蘭紋擴(kuò)展窮的臨界攀應(yīng)力計(jì)彈算公式全。文獻(xiàn)竹［刑27逢］以黃桃河拉西爺瓦電站回花崗巖慰為例，惱通過(guò)損甩傷力學(xué)親分析，爸根據(jù)巖噴石內(nèi)部興能量轉(zhuǎn)結(jié)化機(jī)制她，給出瀉了脆性攔巖石巖樓爆損傷摘能量指很數(shù)（圈W劑D患）的概促念，提肢出了巖釀爆發(fā)生暑的判別撿條件：幼巖石釋糖放的彈回性應(yīng)變曲能大于勸巖石損票傷累積遮耗散能銹，即，漁W游D酷>1續(xù)。文獻(xiàn)輛［折28贈(zèng)］根據(jù)總白崗巖宮和灰?guī)r曉在單軸枕壓縮條落件下的徑裂紋特蠻征，基史于巖爆挺是大量邁裂紋生儲(chǔ)成和擴(kuò)感展造成禾的一種籮動(dòng)態(tài)破欣壞過(guò)程建的認(rèn)識(shí)丘提出，摧裂紋的展分形維敢數(shù)值越術(shù)低，巖勿爆傾向鍬越大。且?guī)r石靜耳力學(xué)理炎論在巖咐爆研究漸中是重務(wù)要的，廢但它還版不能闡盛明巖爆淡的全部見(jiàn)機(jī)理；屯初始地幕應(yīng)力及臺(tái)開(kāi)挖引窄起的應(yīng)汪力分異祝是巖爆證發(fā)生的肝背景與寶基礎(chǔ)，泛但不是緊全部，須應(yīng)該存認(rèn)在地靜有應(yīng)力之西外的其土它誘發(fā)陳機(jī)制。拌鉆爆法嬌開(kāi)挖過(guò)哪程中，巴各炮層極的順序闊起爆、擦周邊眼喬起爆后肌開(kāi)挖輪錯(cuò)廓面的挪瞬時(shí)大顛幅卸載虹及巖爆聯(lián)事件本嫌身所產(chǎn)演生的各虧類(lèi)高幅遵值、陡膽波前應(yīng)臨力波以湯及它們帶的疊加伯效應(yīng)對(duì)饒于圍巖羞，尤其蠶是處于之雙向受示壓（少冶數(shù)情況逝下，切步向會(huì)承諷受拉應(yīng)左力）、跳一側(cè)臨嶼空、具鉗有發(fā)生掠破壞潛手勢(shì)的既霸有炮次垂圍巖，核的擾動(dòng)編作用應(yīng)竟該是顯鍋著的。鋒文獻(xiàn)［暮20澡、張29~容32廚］在巖狼爆的巖侄石動(dòng)力勢(shì)學(xué)機(jī)理平方面進(jìn)產(chǎn)行了研星究，并仰已取得眾若干重匆要進(jìn)展杏。府上世紀(jì)籌50啊年代初頭期，炭Don裝L.遷L.表最早報(bào)蠻道過(guò)關(guān)枕于壩地下工句程爆破芒、貢應(yīng)力波載、蓄巖爆及會(huì)地震之過(guò)間的關(guān)輸系鐮的一些在初步試截驗(yàn)成果庸。后來(lái)泉，隨著遭鉆爆（源新奧）區(qū)法的不俘斷發(fā)展品，特別納是回次伍進(jìn)尺及紐爆破裝設(shè)藥量的丑不斷加法大，動(dòng)匯力干擾脹對(duì)巖爆碗的貢獻(xiàn)槳越來(lái)越地引起人貓們的關(guān)蹦注。我酷國(guó)暑天生橋濁、太平盛驛往、果二灘保及挪威哭Sim每a蛛等大型夸水電站種引水隧另洞的巖喉爆一般辮在爆破翼以后的薄一定時(shí)刑間段內(nèi)橡發(fā)生，簡(jiǎn)巖爆高純發(fā)區(qū)一淘般百距離掌滲子喇面敘2~5鹽0去m厘；承強(qiáng)度膀隨著時(shí)萬(wàn)間的推貼移而減搶弱梨；文獻(xiàn)盒［秒1遙7刃］還詳辯細(xì)報(bào)道肢了秦嶺殖特長(zhǎng)隧憶道牢Ⅱ予線糟平導(dǎo)北耕口淺埋贊段巖爆雜與爆破騙之間密究切的時(shí)艷－空關(guān)再系攻。撫羅先起留等（瘡199木6辱）提出劑，在堅(jiān)杯硬脆性稠圍巖中狗開(kāi)挖洞驢室相當(dāng)仔于一個(gè)孫處于壓哈縮應(yīng)力燭場(chǎng)中的敬脆性材傷料塊體窩在開(kāi)挖皂邊界上推突然卸田載，卸閃載波迅瘋速?gòu)拈_(kāi)往挖邊界消傳播至摟巖體深腫部；若灘巖體中辟由于彈醉性壓縮攜所貯存商的勢(shì)能夫足夠大羽，則位潮于卸載碌波前緣種的剪切籌微裂紋茅將因動(dòng)丟力擴(kuò)展雀而導(dǎo)致幻巖體破鉤壞并誘純發(fā)巖爆紹。黃潤(rùn)縮秋等（滑199依9殃）曾對(duì)鋸爆破擾地動(dòng)對(duì)巖眼爆的貢匹獻(xiàn)進(jìn)行樣過(guò)數(shù)值直模擬研州究。異爆破應(yīng)乘力波對(duì)嘩已開(kāi)挖傲圍巖的影擾動(dòng)可同以概化呼為望表面垂惑直線源橡的谷Lam設(shè)b剃問(wèn)題（增圖爸4獅）撲：陣y炊方向均議勻分布洪的法向賤荷載嘗于身t姥=小0英時(shí)刻，點(diǎn)瞬間施蒙加到彈幫性半空虛間的表渾面仇z千=臉0些處。荷矮載沿賀y淘方向的閉均勻分唯布，使紐得這一絨問(wèn)題可臟以概化段為平面彩應(yīng)變問(wèn)聽(tīng)題。鑄描述上閑述半空筐間模型錄的數(shù)學(xué)稅模型的群解析解昏[33沉]蠅可以較篇好地解購(gòu)釋巖爆例機(jī)理（輛圖其本5鳳）：歐對(duì)于已框開(kāi)挖圍綠巖輪廓酸面上某朝一點(diǎn)，宿爆破扇產(chǎn)生的抵P鉤波川、紗S促波懲和注Ray經(jīng)lei脂g管h躍波順序宴到達(dá)惱；誓P棋波判和遲Ray稼lei確g咽h衛(wèi)波對(duì)圍壽巖具有父顯著的謊擾動(dòng)作怎用遠(yuǎn)，有而兩者潛之中大未振揚(yáng)幅消Ray蝶lei牽g釋h悉波居于紅支配地樂(lè)位壽。齒P業(yè)波炎和辨Ray捏lei襯g柄h御波將分應(yīng)別在圍米巖中形環(huán)成垂直兼和平行微于開(kāi)挖埋輪廓面旋的張性均破裂面鋼；在倉(cāng)，菊的應(yīng)力寧環(huán)境中彎，這些騙破裂面煤的出現(xiàn)策，怪將媽引起圍奇巖以巖自爆或片咱剝的形奧式破壞冊(cè)。句P裹波的衰字減洗和迷Ray盛lei很g告h族波的垂幕向分布口可以解孔釋巖爆巨高發(fā)區(qū)棋與掌子螞面的空招間關(guān)系嚷及巖爆托碎片的撤形狀特站征等若番干巖爆尿現(xiàn)象太。石圖伏5杜爆破朵應(yīng)力波縣作用下盼已開(kāi)挖策洞段圍櫻巖（表藏面）巖司爆與片乖剝的的轉(zhuǎn)形成過(guò)序程拱頂拱頂拱頂邊墻邊墻隧底炮孔θzyxωuur葡圖懂4例隧道拜爆破擾墾動(dòng)已開(kāi)敬挖圍巖暈的半空棒間模型脈圍巖以打巖爆方歐式破壞抵時(shí)，有世一個(gè)突配出特征溫，即，隨一旦一鏡個(gè)部位征已經(jīng)發(fā)重生過(guò)一戚次巖爆尋，尤其終是比較蓋強(qiáng)烈的山巖爆，研那么該益部位就殲很可能句發(fā)生第加二次、渾第三次央，甚至請(qǐng)更多次鹿巖爆；智按發(fā)生恭先后，央強(qiáng)度越嘉來(lái)越低甲，巖爆聯(lián)面積越開(kāi)來(lái)越小屋，最后覽形成所具謂斷面朗呈放“炊V礙”劇字形積或發(fā)“盯鍋評(píng)底榨”慧形的巖息爆坑。榨由于每孤次巖爆膜所產(chǎn)生科的巖塊核基本都哥呈片狀乎，不同守期次巖榆爆形成豬的爆裂混面基本領(lǐng)平行，端從形式傭上看，挖類(lèi)似于睬煌斑巖扮及塊狀陶砂巖的潑球狀風(fēng)旁化，陶堡振宇教叔授（向198熄8踏）最早杏將這種蠻巖爆事安件追蹤忌發(fā)生的閘現(xiàn)象歸篩納泡為研“渠貝殼竄狀洪”椒、靈“革筍皮駝狀設(shè)”沃、瞇“羨蔥皮柜狀呼”鳥(niǎo)或侮“賭鱗片房狀剖”議剝離。拌巖爆追沾蹤在隧牧道巖爆隆實(shí)錄中踏具有普鏟遍性，敞二灘、內(nèi)天生橋開(kāi)、太平沃驛電站趴引水隧栽洞巖爆綁、秦嶺申鐵路隧嘆道巖爆中及二郎緒山公路吹隧道巖憂爆都具蓬有顯著棋的追蹤旋現(xiàn)象。風(fēng)利用巖燈石動(dòng)力訊學(xué)理論托可以比燭較合理悼地解釋鄰這一特登殊現(xiàn)象界。傳巖爆本攏身是一逮種能量龜釋放過(guò)殺程，這盯些被釋缸放的能彼量可以甩分為巖廢塊的動(dòng)糟能、巖氏塊的表憤面能、陵散失于險(xiǎn)空氣中京的熱能犬和通過(guò)刃對(duì)母巖拔表面施治加沖擊蓋荷載，糟以應(yīng)力吩波形式先傳遞到漢圍巖中廢的動(dòng)能迷幾個(gè)部魂分。由系于巖爆裳，特別賺是強(qiáng)烈忽巖爆，賽都具有均突發(fā)性終，其對(duì)獎(jiǎng)母巖產(chǎn)虧生的沖瞇擊荷載撫（財(cái)）遠(yuǎn)應(yīng)大致筒滿(mǎn)足人構(gòu)工爆破刺荷載隨飛時(shí)間（性t毯）的衰素減規(guī)律客，即償，串盡管直殲接確定釘上式中雕的峰值調(diào)荷載礎(chǔ)和常數(shù)且是困難拋的，但凍是巖爆肉前后的踏地震波耳監(jiān)測(cè)資汁料及巖浸爆誘發(fā)醫(yī)地震所武造成的鹽損失，堪不僅說(shuō)關(guān)明巖爆餅沖擊荷優(yōu)載及其輕誘發(fā)應(yīng)星力波是妄確實(shí)存密在的，茂而且有祝時(shí)還相騎當(dāng)很強(qiáng)透烈孩[拜34皆,35底]旺。當(dāng)一吸次巖爆顧的強(qiáng)度默很高時(shí)努，其產(chǎn)萍生的柱附面深P努波、柱地面粘S孟波和平餓面頭波蓬可能直槽接誘發(fā)垮下次巖跟爆，但嶺多數(shù)情巨況下，遙其在母渣巖中所豪形成的郊擾動(dòng)破濕裂面只克有被爆弟破應(yīng)力岸波或相煎鄰地段饞的巖爆類(lèi)應(yīng)力波卷再次擾腿動(dòng)擴(kuò)展斧或多次頸擾動(dòng)擴(kuò)躺展鉗時(shí)，才預(yù)有可能論產(chǎn)生下端次巖爆喇。同樣平，如果轉(zhuǎn)下次巖儀爆釋放概的能量純依然較潑大，則升可能再菊次誘發(fā)挺巖爆，哥如此下此去瞞（斧6編）。默建立一虛套有效典的巖爆年時(shí)空預(yù)頑測(cè)系統(tǒng)挎（區(qū)ap表rac漢tic碰al某spa瓣ce-碎tim渾ep歡red摧ict似ion披sy敢ste鑼m套）或稱(chēng)縣之為早剪期預(yù)警省系統(tǒng)（隙an丙ear倘ly催war銀nin足gs都yst別em綁），一勾直是各婚國(guó)巖爆報(bào)學(xué)者追繩求的目且標(biāo)。已荷采用的扮技術(shù)手兩段有微僚震（斯MS窄－瞎mic掉ros夜eis迎m構(gòu)）監(jiān)測(cè)獨(dú)[36肚]吹、適地震儀明及水銀宴管傾斜庸儀管[吉35杜]吃、悟地震遙佛感監(jiān)測(cè)縣[37置]炸、微重炎力（繡MG你－稀mic覺(jué)rog隸rav幫ity恥）分別為柱面脹縮波、柱面等體積波、頭波的波陣面分別為柱面脹縮波、柱面等體積波、頭波的波陣面P波頭波S波P0e-ktxz70o峽圖灣拘6浪長(zhǎng)條薦形巖爆景的應(yīng)力專(zhuān)波對(duì)母難巖的擾連動(dòng)（巖踐爆坑橫缺斷面）肉監(jiān)測(cè)永[38倦~40防]勾、聲發(fā)餃射（頃AE拼－槐aco盼ust忌ic滲emi影ssi最on殺）凝[41慌]繞及祖電磁輻循射莖（令EMR共－屠ele象ctr撞oma啞gne咬tic女ra葬dia汁tio蔬n焰）蹈[42胃]舟等。李椒強(qiáng)（惠199作4械）等在員巖爆監(jiān)貪測(cè)中采酷用過(guò)滴AE禮測(cè)試技元術(shù)；王獄來(lái)貴等酷（酬199隸8紫）在俄惜羅斯學(xué)疤者的研博究成果掠基礎(chǔ)上脂，根據(jù)凍完整煤沫（巖石擦）壓縮紡變形破戒壞過(guò)程柴中彈性尊范圍內(nèi)棒不產(chǎn)生沸電磁輻泳射，峰搜值強(qiáng)度皆附近電銀磁輻射止最強(qiáng)烈卷，屈服胳后又無(wú)紗電磁輻巧射的原唇理，利叉用俄制斜儀器對(duì)炊煤（巖份）爆進(jìn)銀行過(guò)監(jiān)伸測(cè)研究掉。目前目，由于登信息采絨集、預(yù)餃報(bào)判據(jù)呼異常水喚平及儀南器探測(cè)安精度等好方面的汗限制，宗無(wú)論是振地震方績(jī)法（割sei炕smo剖log棗ica岔lm章eth煮od晌）、微撕重力方龜法還是齒地震聲伴學(xué)方法錯(cuò)（版sei至smi奧c-a貴cou夏sti閘cm鑼eth潮od珍）還都求不能對(duì)屈巖爆進(jìn)宿行準(zhǔn)確理的超前勝預(yù)報(bào)，來(lái)但以這環(huán)些方法雕為基礎(chǔ)陶的探測(cè)燃技術(shù)應(yīng)捉該成為撐施工階躺段巖爆延預(yù)測(cè)的穿主攻方錯(cuò)向之一寄。爆破皮之后，貞找頂或澇初期支獎(jiǎng)護(hù)之前史，用上避述方法谷對(duì)重點(diǎn)長(zhǎng)地段進(jìn)遼行探測(cè)夢(mèng)，可以律提高上齊述工序墓的安全劑性，同塵時(shí)，在啄二次襯賭砌之前耕，對(duì)外州襯以外護(hù)的巖石夫變形趨緣勢(shì)進(jìn)行摘監(jiān)測(cè)對(duì)帳于確定威永久襯果砌的修林筑時(shí)間灑也是重需要的。賴(lài)經(jīng)過(guò)惱長(zhǎng)期實(shí)斷踐，人船們已經(jīng)濫摸索出六一些巖匹爆控制潛手段是[42群~47揀]況，具體穿包括以套下幾個(gè)貢方面：eq\o\ac(多○暗,1)燕改善圍檢巖物理腦力學(xué)特疲性，主蘋(píng)要措施拒是爆破蘆后立即掃向掌子棚面及附危近洞壁冠噴灑高學(xué)壓水或鑼利用炮噴眼及錨抄桿孔向搭巖體深調(diào)部注水罰；eq\o\ac(噸○濕,2)包應(yīng)力解之除，具蜻體方法塌有（大被口徑）豎超前鉆民孔和縱堡向切槽嗚等；eq\o\ac(虜○制,3)磁及時(shí)施廟作錨噴升支護(hù)，寬若干長(zhǎng)橡大隧道茫的施工狗表明，叔該方法惠在防治哲巖爆方臘面是有蔽一定成贈(zèng)效的，矮但在易衰于發(fā)生嫩巖爆的子高強(qiáng)度夸圍巖中炸，大規(guī)意模實(shí)施墨這種施夸工工序鹽，將影蔽響施工膠進(jìn)度；eq\o\ac(兼○只,4)屯合理的掩施工方蠢法，秦賠嶺特長(zhǎng)撤隧道的襲施工經(jīng)因驗(yàn)表明姐，采丹取脾“筐短進(jìn)尺肯、弱爆補(bǔ)破耗”挑，并嚴(yán)斧格控制爐炮眼利之用率，瓶可以降趕低巖爆漆的發(fā)生票頻率。瀉盡管上腰述手段塑在不同鋼的隧道場(chǎng)中能在解一定程巨度上遏悄制巖爆把的發(fā)生斤，但有芽些方法護(hù)的普適犬性及可邪操作性煌比較差速、有些耳則會(huì)造頑成超挖尋、影響僑施工進(jìn)糕度，與乓從根本概上控制章巖爆還控有較大盤(pán)差距。陶4鋼鄭隧道軟籌巖大變動(dòng)形機(jī)理餃及其控拼制擔(dān)隧道圍科巖大變自形沫主要發(fā)粱生于低尤級(jí)變質(zhì)災(zāi)巖、斷距層破碎劍帶及煤占系地層矮等低強(qiáng)舟度圍巖柜中，一帆般具有科變形量宅大、徑面向變形盆顯著及熔危害巨希大等特床點(diǎn)。發(fā)出生該類(lèi)弱變形的把圍巖包一般被悉稱(chēng)為軟掩巖（龍sof蓄tr活ock梁）、擠餐出性圍慨巖（防squ慮eez薄ing胖ro田ck促）或膨搞脹巖（裝swe鍋lli寨ng直roc巾ko貓re則xpa默nsi盲ve竄roc尋k做）討[4~鎮(zhèn)6,騾48~模50]殘。拿盡管隧命道底鼓危、仰拱還破壞在綿鐵路隧聾道建設(shè)濤的初期顆，即，份19壩世紀(jì)中縫葉就已嘉經(jīng)出現(xiàn)突并引起公人們的餐關(guān)注，肯但首例釘嚴(yán)重的贏交通隧灰道軟弱霉圍巖大原變形應(yīng)雞該是永190策6故年竣工皮的長(zhǎng)治3.8爆km水的辛普嘩倫偏Ⅰ端線隧道唉[51涼]穿，它是就繼仙尼狼斯峰、君圣戈達(dá)仇和阿爾挖貝格之錦后橫穿齡阿爾卑子斯山的屬第四座惑鐵路特嘉長(zhǎng)隧道永。辛普癢倫隧道齊北起瑞桑士的布宜里格（市Bri洲gue靜），南搬至意大爺利的伊違則爾（黑Ise濃lle鑄），為同雙孔單洞線隧道敞。該隧亦道的地允質(zhì)情況梢極其復(fù)番雜（消圖葵7年），施犬工中遇懇到了前仙所未有弱的高地想溫、水按溫虹47坦o傾C~5鞭6釀o絨C煉、水量善10.寬4棋×胳10限4證m抱3辯/d寬的大涌額水、和在嚴(yán)重的扛軟巖大漁變形。蘋(píng)軟巖大盯變形以閱距離南鐵口（意愧大利端送）透4.5愚km哲附近的乘變形最圣為嚴(yán)重西。圍巖總為完全腹風(fēng)化的那石灰質(zhì)唱云母片服巖，盡銜管底設(shè)部導(dǎo)洞（榮3.2品×旗2m胡2祝）的邊腳墻、拱雅頂和隧患底全部坦采用了氧密集的洽重型木燭支護(hù)，欣但所有域支護(hù)結(jié)脫構(gòu)都被涼壓跨，抄施工被齒迫中斷鏟。上述奇支護(hù)措邊施失敗抽后，將劍高廳40萍cm處的工字竿鋼梁用搏螺栓栓辛在一起反，鋼梁六間填斷紛面為魄50床×略50庸cm顛2棟的方木壤構(gòu)成更拍強(qiáng)大的闖支護(hù)結(jié)唐構(gòu)，結(jié)竭果鋼螺彼栓被切暈斷、大阻方木被址壓成3838oC60oC49oC27oC0.00km4.45km6.74km3.80km瑞士端---北口意大利端---南口2100m涌水位置片巖片麻巖石灰?guī)r云母片巖大變形洞段五圖們7還辛普孩倫隧堤道幻Ⅰ鹽線軸向悉剖面（挺引自文聯(lián)獻(xiàn)床［滔5太1巾］）挎碎片，除初期支骨護(hù)被再五次摧毀煙。最后遞，在工司字鋼梁脹的空隙王間回填啄了摻有傲速凝劑堅(jiān)的混凝疾土，才貴控制住鍋了大變晉形，底抗設(shè)導(dǎo)洞寸恢復(fù)開(kāi)判挖。上貢述大變斗形洞段情長(zhǎng)度僅絮有哪42例m耕，但施帖工工期耍卻達(dá)到拐了臨18返個(gè)月，租反復(fù)擴(kuò)拴挖后的獸最大開(kāi)陜挖斷面哄達(dá)到唉9.3拒×滾10.絲3m飄2并。盡管晨如此，盜隧道在靠竣工若手干年后你，強(qiáng)大屋的山體如壓力再悼次引起王橫通道涼邊墻、勢(shì)拱部和臭隧底破嘗裂、隆碑起。遮辛普倫某隧道之絨后，奧喇地利陶買(mǎi)恩（匯Tau增ern襪）公路無(wú)隧道、覆奧地利滿(mǎn)阿爾貝渴格（盜Arl機(jī)ber瞎g像）公路畏隧道和扇日本艾戚那山（池Ena廊san參）公路陡隧道也僑相繼發(fā)崇生軟巖劉大變形猜。粘國(guó)外水柄工隧洞頌建設(shè)中偽，也曾悄發(fā)生嚴(yán)套重的軟鑒巖大變拆形問(wèn)題肚，其中低以印度戚北部喜賭馬拉雅料地區(qū)的逐水工隧蝦洞大變揀形最為棚著名星[4,爬5]倆，如海蘭代爾箏（慕Man贈(zèng)eri艙hy牲de舅l厚）（少圖慘8傲）、蘇偵特來(lái)季兵（打Sut儲(chǔ)le畫(huà)j逝）、啞漏木那（憂Yam右una剛）及樓諒克塔克翁（捉Lok牛tak攔）等輸純水隧洞補(bǔ)的開(kāi)挖嚼都曾遭妻遇不同摔程度的圈圍巖大果變形。480480320160時(shí)間（d）600400200邊墻位移（mm）1208040時(shí)間（d）900600300邊墻位移（mm）沿a活K5+紐350份糧b糖K5+娘510受視圖卻-獻(xiàn)8秀海代舌爾電站答引水隧營(yíng)洞部分浮斷面邊頑墻位移筐曲線（涌引自文書(shū)獻(xiàn)［雪4堡］）江我國(guó)鐵搞路隧道蹄建設(shè)中所較早發(fā)紫生軟巖覆大變形倉(cāng)的當(dāng)屬忌70扁年代修幼建的全鉤長(zhǎng)漸3.8燕34慕km絮的崔家配溝單線嚼鐵路隧觀道。此材后，全斥長(zhǎng)壯3.1林36率km廈的寶中爆鐵路大償寨嶺隧蠶道及青拳藏線上燙唯一的狐一座隧役道雷-憑全長(zhǎng)哄4k桑m扛的關(guān)角界隧道鈴等恩也相繼受發(fā)生軟嫁巖大變停形。家淺竹箐隧裳道槐[52謙~55節(jié)]土位于南炕昆鐵路嫩威舍－勵(lì)紅果段瓜的北端晌，距盤(pán)謊西支線繪的紅果樓站鏡9k茶m辮，隧道店全長(zhǎng)佩4.9影9k元m蔬，是控升制南昆些鐵路鋪配軌工期仆的重點(diǎn)榨工程，吧199灑2束年初12渣月開(kāi)工絮，竟199防7移年來(lái)5擦完工。邊盡管家譜竹箐隧暈道的長(zhǎng)描度不是刺很大，妙但卻同墳時(shí)出現(xiàn)德了高瓦餃斯、大轎涌水和佳大變形億，尤以謝大變形滿(mǎn)所造成赤的損失謎最為慘查重。從啊199席5蘭年羨4米月開(kāi)始縮觀測(cè)到萬(wàn)大幅度躬的支護(hù)恭收斂，凈到整治艇完成，偶共有軋390柳m轟洞段發(fā)咸生了大湖變形（證圖原9嶄、罵圖姨1通0胡）。樁號(hào)樁號(hào)年／月390m；最大變形240cm295m；最大變形100cm170m；最大變形80~90cm20m；最大變形30cm+560+465+400+242IDK579+17095/995/1295/795/4齒圖幫-隨9燦家竹隔箐隧道蠻大變形減軸向擴(kuò)彼展過(guò)程生示意圖虜家竹箐慚隧道格390屈米大變株形洞段叨整治消揭耗自進(jìn)狐式錨桿竄10極萬(wàn)余米隨，僅錨冒桿費(fèi)用旗就已接治近正常糧情況下倡的成洞蟻造價(jià)，代如果將阻所有費(fèi)回用加在僑一起，儉損失就銀更驚人禾了。不因僅如此鍵，筑199透5管年都12慮月鋪軌果就已到粥達(dá)家竹因箐隧道徑北口，臟但直至侵199維6狂年傻5造月，鋪鬧軌才通剛過(guò)隧道筒，大變扁形延誤本鋪軌達(dá)閉四個(gè)半東月之久緞。IDK579+380IDK579+380IDK579+300120cm80cm40cm096/1/1095/12/295/10/295/8/15擴(kuò)挖后拱頂位置；95/11/1初次開(kāi)挖拱頂位置模注混凝土外拱頂位置；95/5/10模注混凝土內(nèi)拱頂位置樹(shù)圖五1澇0市家竹柄箐隧道蜻典型洞層段的大住變形過(guò)楊程（引屈自文獻(xiàn)獻(xiàn)［件52膀］，略干有改動(dòng)球）席應(yīng)該說(shuō)歲，在家宴竹箐隧導(dǎo)道以前借，我國(guó)膊交通隧側(cè)道，特帆別是鐵檢路隧道吊，的大躺變形問(wèn)追題，無(wú)斜論從發(fā)靈生幾率腳，還是屬?gòu)膰?yán)重洋程度上癢看，都嶺是較低慮的。家侍竹箐隧擾道大變毅形引起康了我國(guó)鍵隧道工悶程界的閉廣泛關(guān)桐注。猶無(wú)論從勁世界范卸圍，還百是從我仇國(guó)來(lái)看疤，發(fā)生嚴(yán)地下工繩程大變聰形最多蛛的應(yīng)該桐是采礦塑行業(yè)，聲特別是染煤礦巷傘道。與冠交通隧杜道及水訴工隧洞街相比，換煤礦巷堡道大變石形的巖探性相對(duì)袍單一，崗主要為違以泥巖縱、頁(yè)巖取及煤層律等為主成的煤系震地層，陰另外，干煤礦巷濟(jì)道的長(zhǎng)脅度、斷傻面尺寸朽、開(kāi)挖晶程序、范支護(hù)方脂式及對(duì)輕支護(hù)結(jié)貧構(gòu)的穩(wěn)尸定性要堂求等方畢面和交券通隧道侵及水工綱隧洞都購(gòu)有較大守差別，厭這里不遲作重點(diǎn)孩討論。蠢4.1貝教隧道軟攀巖大變轟形機(jī)理賢及衰變形行稱(chēng)為描述蔬194販6畢年，高Ter初zag車(chē)hi場(chǎng)首次提戒出了擠竭出性巖翠石和膨鋪脹性巖尋石的概望念。擠洪出性巖際石是指視侵入隧翅道（開(kāi)福挖輪廓捕面）后小沒(méi)有明唯顯體積構(gòu)變化的尋巖石，山發(fā)生擠棉出的先永決條件梁是巖石饅中含有洋高含量匠的微觀墓、亞微辰觀云母鞋狀礦物殘顆粒或賽低膨脹歡能力的喝粘土礦彼物；膨慶脹性巖刑石則是會(huì)指主要雄由于膨主脹作用獸而侵入宇隧道的朱巖石。透受到匯Ter紙zag搏hi敏思想的桐影響，耗人們一貝般把大毯變形機(jī)腥制分為匪以下兩察大類(lèi)己[50顯,5嶼6]災(zāi)：謎（脫1注）開(kāi)挖濾引起的斧應(yīng)力重裂分布超猶過(guò)圍巖屋強(qiáng)度，傷圍巖因目塑性化綿而產(chǎn)生說(shuō)大變形充。如果物介質(zhì)變很形緩慢國(guó)，就屬?gòu)綌D出；抹如果變框形是立盒刻發(fā)生幸的，就另是巖爆碼。爭(zhēng)（蜻2市）圍巖山中的某決些礦物時(shí)和水反愿應(yīng)，而知發(fā)生膨股脹導(dǎo)致善大變形碎。水及嶼某些膨篩脹性礦做物的存鏈在，對(duì)坡于膨脹好變形是榴必須的駛。鐘和機(jī)制貴研究一刊樣，既敲有的大旬變形預(yù)船測(cè)也基定本上可晶以分為能擠出預(yù)納測(cè)和膨賄脹預(yù)測(cè)突兩大類(lèi)濃。頃Mui出rwo般od版（轉(zhuǎn)197翅2慘）提出隔用堅(jiān)固嶺系數(shù)來(lái)議預(yù)測(cè)隧陸道圍巖雅穩(wěn)定性辰（擠出竄），堅(jiān)陰固系數(shù)尤被定義帝為銳UCS膀和上覆重圍巖自李重應(yīng)力邀的比值序。后來(lái)植，該參白數(shù)在日勁本被用旱來(lái)進(jìn)行銅軟巖隧僑道的擠償出預(yù)測(cè)武（均Nak萌ano病，哲197糟9命）。我銹國(guó)學(xué)者廉采用的若類(lèi)似系筆數(shù)為應(yīng)宣力耐-蛋強(qiáng)度比強(qiáng)，即，元最大主雖應(yīng)力、德圍巖切機(jī)應(yīng)力或朵垂直主享應(yīng)力與徒UCS猴的比值極。梯目前，胸基于上企述變形傳機(jī)制提袋出的各墨類(lèi)預(yù)測(cè)澇方法的稿指標(biāo)體總系的預(yù)果測(cè)結(jié)果馳還不理蔑想，有濾些工程鬧甚至出癢現(xiàn)很大輩的偏差腎。軟巖汪大變形另描述及閘其預(yù)測(cè)吉呼喚新忍理論。抽事實(shí)上角，軟巖四發(fā)生大你變形應(yīng)守滿(mǎn)足兩臟個(gè)基本恨條件：跪第一，腦重分布連后的地墓應(yīng)力足未以引起母圍巖屈棋服；第村二，圍強(qiáng)巖屈服侮伴隨有拘顯著剪橡脹。繁對(duì)于大蝦多數(shù)深都埋軟巖能，尤其什是深埋柜極軟巖笑，第一個(gè)個(gè)條件扛一般都垮是能夠樣被滿(mǎn)足北的，但企是屈服犧與塑性蒜化并不雞一定伴障隨顯著批剪脹，批這也許丙就是隧藥道工程谷中，軟拍巖常見(jiàn)汁，但大萌變形卻部不多見(jiàn)灰的根本秩原因。炭當(dāng)軟巖調(diào)發(fā)生屈晃服，但嗓無(wú)剪脹冰或無(wú)明賴(lài)顯剪脹駁發(fā)生時(shí)刊，高應(yīng)林力環(huán)向幫外擴(kuò)展戲到一定掏程度后捷，其擴(kuò)碑展速度傾會(huì)顯著啦降低（嬸無(wú)論是飛軟巖還恢是硬巖餡，屈服避－塑性井化并不到意味著霧其強(qiáng)度孔的完全柿喪失，嗚屈服后賣(mài)的圍巖享仍然具炭有一定趕的剛度掉和承載遷能力）暮，甚至軍從工程拴的角度蓄看，可風(fēng)以認(rèn)為窗已經(jīng)停柳止擴(kuò)展無(wú)。這時(shí)真，圍巖哀不僅不氧會(huì)發(fā)生掃大變形療，而且褲可能處炸于（相尸對(duì)）穩(wěn)哨定狀態(tài)蜓。這種嚷情況下縱，巨大網(wǎng)的蓋層兼壓力主通要還是奴靠圍巖威自身來(lái)膊承擔(dān)的習(xí)，這也拘許就是直軟巖隧拳道魂中從“幸尋找最艘佳支護(hù)美時(shí)夜間留”紗及繞“己采用可緩縮支護(hù)辭系腦統(tǒng)梯”研的理論若依據(jù)。盜應(yīng)該說(shuō)置，固體流靜力學(xué)隔所研究李的軟巖川的彈性柔、彈塑轟性及塑?chē)谛宰冃紊彶⒉皇乔栖泿r大仁變形饑的核心腿問(wèn)題。疲軟巖變跳形基本行可以分證為彈性同、塑性前和流變侮三個(gè)階延段。顯裙然，彈拼、塑性逗理論只腎能涉及慧其中的飛彈性和耐塑性階慨段，但色軟巖的趟彈性和耐塑性變靈形量相逗對(duì)較小趣，流變促產(chǎn)生的括變形才辱是最主嘉要的。痕不僅如吧此，隧洲道開(kāi)挖描過(guò)程中含，一個(gè)衣炮次爆忘破以后肺，輪廓切線附近蘋(píng)的圍巖帆應(yīng)力瞬存間增大咽到較高豎量級(jí)，杏而且切抱應(yīng)力一猴般會(huì)遠(yuǎn)先超過(guò)完UCS脾。也就磁是說(shuō)，牢開(kāi)挖條黨件下，竿緊靠輪作廓面的亂圍巖變投形是直受接進(jìn)入況塑性或劇流變狀麥態(tài)的，現(xiàn)并未經(jīng)姑過(guò)緩慢愛(ài)的彈性嚼變形階減段。忍根據(jù)彈臭、塑性狀理論預(yù)社測(cè)開(kāi)挖琴條件下弄軟巖是寇否屈服的（如堅(jiān)慌固系數(shù)舒、強(qiáng)度破應(yīng)力比膀及其它撓類(lèi)似方之法）對(duì)礙于軟巖縱大變形蝶預(yù)測(cè)來(lái)活說(shuō)是遠(yuǎn)與遠(yuǎn)不夠辣的。典第一，栽大變形響隧道的龜軟巖強(qiáng)球度一般胳都很低等，但由指于埋深報(bào)大，預(yù)西測(cè)結(jié)果膽大部分葡都將哭是蛇“暑屈腰服詳”吸；同時(shí)邀這類(lèi)預(yù)斥測(cè)也帶袍有很大淚的不確脂定性。雷彈性及頁(yè)彈塑性監(jiān)理論在咐解決軟趟巖屈服術(shù)問(wèn)題時(shí)低，用到孤的一個(gè)餐關(guān)鍵參毛數(shù)是嫩UCS闊，對(duì)于貪軟巖，狐特別是隱經(jīng)常發(fā)肌生大變決形的極菜軟巖，訊如斷層聞破碎帶君、片巖塌及千枚量巖等，籃其太UCS曠往往是捷很難通秤過(guò)常規(guī)肅的試驗(yàn)稻方法確則定的。教各種隧湯道大變醋形文獻(xiàn)暖中所給車(chē)出的圍騙巖稍UCS很往往都姥是根據(jù)滲經(jīng)驗(yàn)確艱定的估岸計(jì)值或損根據(jù)某蓮種相關(guān)盜關(guān)系給長(zhǎng)出的推埋測(cè)值。切如家竹載箐隧道漆發(fā)生大呆變形的齒煤系地較層無(wú)法真測(cè)定獸UCS血，最后挪利用位創(chuàng)移反分草析方法艦，給出久了一個(gè)搬0.6柜MP租a帝的估計(jì)泰值。屈因此，躺這些間悲接方法斷推測(cè)出式的歉UCS樹(shù)被用于幼圍巖的錯(cuò)屈服判致斷時(shí)，靠具有很孟大的不階確定性梳。擋第二孕，冤“藏屈家服往”課僅僅是君大變形乘的基礎(chǔ)叔，屈服爆的軟巖霞不一定召發(fā)生大獸變形。肺大變形槐、剪脹釀及獵剛體位百移般是軟巖水大變形啟的三大殘基本特但征，利或用固體扛靜力學(xué)翅理論來(lái)信同時(shí)描杰述這些無(wú)特征是紅困難的曬。證根據(jù)彈敢性力學(xué)帶理論，省如果外揚(yáng)載作用音下典型鵝單元體電（炎R(shí)EV鮮）所產(chǎn)住生的位阿移遠(yuǎn)小磁于其原躬來(lái)的尺算寸，屬焰于小變騾形，否此則為大對(duì)變形，且彈性力乎學(xué)的研坑究對(duì)象谷僅限于督小變形找。盡管倡目前隧跡道工程正中對(duì)于鈴大變形眠還沒(méi)有遇統(tǒng)一的樹(shù)界定，漂但大部向分大變藏形隧道玩的收斂輛值都在疤幾十厘塌米，很單多達(dá)到還1m磨以上；澡由于已遮知的塑浪性圈厚陜度最大扯不超過(guò)工10永m(xù)研，軟巖帝變形的絲最大應(yīng)扭變應(yīng)在片10%段以上。療如此大節(jié)的應(yīng)變網(wǎng)，顯然臂不能再磨用彈性賺力學(xué)理氏論來(lái)描允述。姨根據(jù)粘解滯系數(shù)瘦，自然羊界的物老質(zhì)被分渣為固體年和流體圖兩大類(lèi)省，但無(wú)鳥(niǎo)論是在鈔人們的廚實(shí)踐活坡動(dòng)中，腳還是在胡理論研素究中，點(diǎn)固體和叫流體之裹間的界乖限都不晉是截然新的。一澤方面，更自然界濤的確存孫在一些旅既具有徹固體性貴質(zhì)，又們具有流攔體性質(zhì)邪的一些鍵物質(zhì)，膨如瀝青開(kāi)、稠油街等；另虜一方面鏡，即使維是通常僚所說(shuō)的獄固體，誕如石灰獸巖、砂重巖等，躁其抗剪禿強(qiáng)度也類(lèi)與剪切導(dǎo)速度有碎關(guān)，也陽(yáng)都具有戀確定的曠值，只巖是量級(jí)朋相對(duì)要霧高得多換而已，鏟漫長(zhǎng)地沙質(zhì)歷史伐過(guò)程中籌形成的績(jī)巖層褶讀皺等構(gòu)棚造行跡找，是這殊類(lèi)固態(tài)哪巖石發(fā)斤生塌“嗽流拍動(dòng)綠”半的有力茂證據(jù)。腫對(duì)于一云種確定算的介質(zhì)咳，到底畜是將其科視為固核體還是劃流體來(lái)弓研究，形應(yīng)考慮甩兩方面端的因素晝，一個(gè)餡是介質(zhì)爬所處的孕熱力學(xué)胡環(huán)境，徹即，溫仍度和壓粒力，另紹一方面凱是研究否所涉及工的時(shí)間哄尺度。成對(duì)于軟藥巖來(lái)說(shuō)薦（可以申忽略溫覆度影響先），當(dāng)暫它的埋翁深很小醒（壓力閃較低）株，工程躁活動(dòng)所遠(yuǎn)涉及的籮時(shí)間較蔽短時(shí)，涂可以將動(dòng)其視為狠固體。慢瑞士著晉名地質(zhì)獅學(xué)家沃Hei庫(kù)m因根據(jù)穿膽越阿爾絕卑斯山樹(shù)的某隧軌道的軟禿巖環(huán)向粒大變形卸，提鐵出蠅“萍當(dāng)巖石起埋深較泡大時(shí)，連巖石處但于靜水首壓力狀吃態(tài)難”墊。事實(shí)憤上，這勺種狀態(tài)首對(duì)于地射殼巖石也圈淺部欲的硬巖充可能是躁難以達(dá)爭(zhēng)到的，填但正如疏Hei穩(wěn)m行得出這蛇一結(jié)論樓時(shí)所看黃到的那畫(huà)樣，大瘋埋深條局件下淺輕變質(zhì)巖布、煤系稍及沉積奶盆地中出欠壓實(shí)倡的沉積芽巖石中酒則可能印出現(xiàn)靜浙水壓力評(píng)狀態(tài)。購(gòu)因此，惑當(dāng)軟巖食的埋深預(yù)很（較爆）大，劣工程活愧動(dòng)所涉絮及的時(shí)號(hào)間又很騎長(zhǎng)時(shí)，圓將其視苦為靜水眉?jí)毫?chǎng)晌中的流偷體來(lái)研竊究，將酸更有利殼于問(wèn)題律的解決腹。將深埋隧煤道軟巖鄭的嫁“域大變掘形辭”囑是流體夢(mèng)變形的加屬性之被一衡；址“東剪糟脹種”黎可以被樓視為流察體在減贊壓條件撒下的一梅種體膨菠脹行為屆，和承佳壓水的約釋水機(jī)錘理基本謊一致宵；睛“境剛體位掠移吃”輛是流體恭在壓力牛差驅(qū)動(dòng)嗎下，發(fā)臘生整體票移動(dòng)的限表現(xiàn)，起這恰好努是流體轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)頌的研究趁范疇。忍軟巖大設(shè)變形中從的一些百宏觀現(xiàn)倚象，采幕用流體凍動(dòng)力學(xué)沖理論來(lái)綱說(shuō)明也吼將更加著清晰。拜深埋軟算巖中修室建的無(wú)雙襯砌隧晌道，可疤以被視買(mǎi)為軟巖級(jí)構(gòu)成的鋪流體場(chǎng)預(yù)中的排匪泄廊道長(zhǎng)。由于干流體場(chǎng)泥中任意務(wù)一點(diǎn)的決壓力與卷方向無(wú)蘆關(guān)，因觸此，軟攏巖可以勾從拱頂潑、邊墻建及隧底行同撒時(shí)系“視涌桑入臂”獲隧道。頭如果隧夸道施作倦了封閉檢式襯砌麥，但強(qiáng)他度較低嘗時(shí)，襯廈砌就可吐能發(fā)生養(yǎng)環(huán)向變旁形。如籍果襯砌炭結(jié)構(gòu)的弊某一部顯分強(qiáng)度邪較低，頂不能抵孩擋軟巖補(bǔ)壓力，緣這部分勤就可能序成為軟墊巖鄙“奏涌入隧救道的突刃破廣口編”淘。在隧介道工程疏中，受歡到傳統(tǒng)憂巖石力監(jiān)學(xué)理論化的影響劉，很多擁隧道都箭不設(shè)仰店拱（這屯對(duì)于完作整硬巖獅是合理杰的），講即，襯鐘砌沒(méi)有記封閉成垮環(huán)，僅交僅為素噴混凝土夫，甚至厚貧混凝差土鋪底訪，隧底齡一般都雀是整個(gè)莊襯砌結(jié)蛙構(gòu)中最習(xí)薄弱的爺環(huán)節(jié)，鐘加之長(zhǎng)俊期處于公列車(chē)動(dòng)流荷載的想作用之渴下，在罰拱頂、殊邊墻保鳴持完好消的情況竭下，軟廁巖從隧弓底儲(chǔ)“反涌猜入壁”射而造成陵底鼓也故就不難碰理解了劍。辭就像用娘水力學(xué)煌理論來(lái)啞描述地惠下水運(yùn)欺動(dòng)一樣妹，用流盞體動(dòng)力惡學(xué)理論梢描述軟遇巖變形蹦行為也快需要建膚立在一暮定的假貍設(shè)基礎(chǔ)攔之上，撒這些假右設(shè)包括俗：嚴(yán)（繪1側(cè)）軟巖弄是連續(xù)糟。實(shí)際個(gè)上，軟柴巖是由前大量巖僅塊、礦吹物（甚努至更小庸的結(jié)構(gòu)蓋層、原疫子）組獅成的，潮它們之作間的空楚隙遠(yuǎn)大氏于它們伸本身（留是指把豈巖塊分萬(wàn)得足夠掩?。?，納因而是季不連續(xù)更的。但當(dāng)在宏觀石上尺度皇上，巖惜體卻顯獸示均勻談性、連反續(xù)性和萍確定性瘦。因?yàn)閱瑁瑐€(gè)別預(yù)塊體的掠行為并像不影響跟大量巖何塊統(tǒng)計(jì)減平均后冰所得出伶的宏觀疏物理量瞎。當(dāng)涉狀及某一咱點(diǎn)的物者理量，地如壓力六、流速桂、密度打等時(shí)，驢引用顆REV重的概念艙。惡（朵2恭）軟巖濃靜止時(shí)桃，假定仇巖體內(nèi)構(gòu)任意一困點(diǎn)的應(yīng)徒力大小阿與方向富無(wú)關(guān)，廟即，妥。舌（界3危）流體停動(dòng)力學(xué)準(zhǔn)理論并綁不關(guān)心進(jìn)具體軟樓巖質(zhì)點(diǎn)敗的運(yùn)動(dòng)嗽與變形拾情況，勁它所關(guān)閃心的是所不同空?qǐng)?bào)間點(diǎn)或誘區(qū)域內(nèi)神的壓力柏、速度促及流量奏等的分竭布情況附，即，旨采用的屆是棄Eul宜er臘方法、割研究的值是場(chǎng)特航征。死（斥4暫）軟巖行向隧道爺?shù)牧魅肽チ縼?lái)自溜其彈性歪釋放，且釋放過(guò)臉程是瞬階時(shí)的。詢(xún)應(yīng)該說(shuō)躍，流體章動(dòng)力學(xué)歲理論和梅固體靜嗚力學(xué)理繪論一樣朝，也有佛它的局腦限性，宿并不能伶闡明軟悅巖大變脖形的所免有細(xì)節(jié)貫，但總級(jí)體上說(shuō)傅，它比暫強(qiáng)度理輛論更易后于操作鑄，特別淺是在大咸變形預(yù)躺測(cè)方面訂。零用流體室動(dòng)力學(xué)綱理論描獅述軟巖童流動(dòng)需非要建立蓬相應(yīng)的輝參數(shù)系該統(tǒng)，該心系統(tǒng)包鞏括密度燥（續(xù)）、粘護(hù)滯性系認(rèn)數(shù)（眾）、壓貧縮性系桶數(shù)（鴿）、筑釋巖率咐（毀）和壓灑力擴(kuò)散久系數(shù)（滾）。釋恰巖率劫的量綱離為［喉］，它些表示單標(biāo)位體積綿軟巖在蕉壓力降宵低一個(gè)命單位時(shí)叉所釋放省的軟巖密體積；帽壓力擴(kuò)炒散系數(shù)鄭表示壓碑力梯度忍為走1紋時(shí)軟巖址的運(yùn)移訂速度撈，量綱羞為壤。驗(yàn)描述深哥埋隧道逃軟巖大該變形的掉流體動(dòng)改力學(xué)模紡型由運(yùn)哀動(dòng)方程棗、動(dòng)壓與力方程訪、連續(xù)扔方程和別狀態(tài)方醒程共同好構(gòu)成，日即把流體動(dòng)并力學(xué)理達(dá)論在深塌埋隧道茄軟巖大堅(jiān)變形研頁(yè)究方面唱具有顯耽著的優(yōu)川勢(shì)，物師性參數(shù)得、展及其應(yīng)狂用應(yīng)成沙為今后露研究的側(cè)重點(diǎn)。舒應(yīng)該指繡出的是園，由于罩問(wèn)題本鳳身的復(fù)默雜性，規(guī)特別是挑軟巖驚的積“攔固體－女流燥體雪”狐雙重特唯性，流跳體動(dòng)力落學(xué)方法個(gè)不可能裹解決軟凈巖大變效形的所鎮(zhèn)有問(wèn)題濾，尚需伐其它學(xué)箭科、其遲它理論乖的廣泛它參與。菊4.晌2裳軟巖大銷(xiāo)變形牽控制診交通隧寧道的支柴護(hù)包括掩初期支墳護(hù)和永敢久支護(hù)封（襯砌憐）兩大裝步驟。紫一般來(lái)衣說(shuō)，初夏期支護(hù)誠(chéng)是承載使結(jié)構(gòu)，軍永久支雞護(hù)僅作波為安全菜儲(chǔ)備，員因此，繁永久支級(jí)護(hù)一般膽都是在船初期支敲護(hù)變形云停止后焦進(jìn)行的棄。顯然流，對(duì)于庫(kù)軟巖隧撇道，支垃護(hù)的首勾要任務(wù)宵是如何僚遏制初器期支護(hù)決的大變炒形。用辛普倫序隧道以靜來(lái)，隨屑著人們集對(duì)大變傭形認(rèn)識(shí)敏的不斷要深化，級(jí)提出了羨多種支彎護(hù)措施囑和手段思，這些線支護(hù)措誰(shuí)施基本推可以分仗為以下予三大類(lèi)渠。桐（一）豈剛性支扮護(hù)：這翼種支護(hù)求措施的械核心是孕通過(guò)加鬼大支護(hù)鬧結(jié)構(gòu)的紙強(qiáng)度和央剛度來(lái)倍抵抗巨年大的圍訊巖壓力蘋(píng)；支護(hù)贈(zèng)材料一騎般為鋼濱材或木性材。辛崇普倫隧跟道、海淋帶爾電千站引水伐隧洞等管眾多地樹(shù)下工程撫的支護(hù)傾實(shí)踐表枝明，這雨種支護(hù)慮措施無(wú)姜論從技赤術(shù)上還概是從經(jīng)央濟(jì)上，洞都是欠睛合理的古，現(xiàn)在勉已經(jīng)較哭少采用糠?；保ǘa可縮支捏護(hù)：這猛種支護(hù)些的理論哨依據(jù)是缸，當(dāng)開(kāi)穴挖引起迎的圍巖戴擴(kuò)容（辯剪脹或甚遇水膨紙脹）不伐可避免攤時(shí)，允蜜許圍巖旗發(fā)生適卻度的變獎(jiǎng)形，這俊樣可以渣降低作蜜用于結(jié)沙構(gòu)上的撓支護(hù)壓頓力，從崇而減少器超挖量媽并降低煎支護(hù)強(qiáng)驅(qū)度。根鉗據(jù)守Eur況eni抓us津等（溜198貿(mào)1腰）的研喝究，如食果讓粘遍土膨脹雹5%鈔，支護(hù)歌壓力即駐可降低住50%班。射具體措遠(yuǎn)施是適闊當(dāng)超挖殿，在圍欣巖變形反穩(wěn)定后鹽再架設(shè)題支護(hù)，撿更多的臂則是開(kāi)枕挖后立見(jiàn)即架設(shè)扁可縮的腦初期支蹦護(hù)。支被護(hù)方式鼓一般為鈴帶縱向鞋伸縮縫拍的混凝堆土噴層爹并輔助須以可縮憤式構(gòu)件判支撐。欺可縮支欺護(hù)系統(tǒng)乘在交通歲隧道支甘護(hù)中的豬應(yīng)用效賢果并不螺理想。棋阿爾貝相格公路費(fèi)隧道、嫁艾那山候公路隧崗道及我緊國(guó)家竹凡箐鐵路襪隧道在墾初期支歸護(hù)中都跳曾采用零過(guò)可縮賴(lài)支護(hù)技咐術(shù)，但例都沒(méi)能圈有效控雅制大變止形。某可縮支蠻護(hù)只能達(dá)允許圍槽巖的適雀度變形籃（一般辨為陵20鋼cm~殃30禍cm鞏），如喉果變形科超過(guò)支豆護(hù)體系辰的允許剃范圍，燭這類(lèi)支大護(hù)結(jié)構(gòu)社一般是乞很難抵欣擋圍巖峽的巨大購(gòu)壓力的于。通可縮支銳護(hù)一般態(tài)適用于廊強(qiáng)度相滅對(duì)較高稼的軟巖膊。一般悟說(shuō)來(lái)，芳這類(lèi)軟欠巖的變布形量相跌對(duì)較小貍，收斂胃相對(duì)較晉快。如住，煤礦緊巷道所概遇到的辨大變形篇軟巖強(qiáng)青度往往誼達(dá)到仗20~哭30顧MPa移，屬于涌軟巖類(lèi)傘中烈的獨(dú)“雷硬付巖桐”續(xù)，該類(lèi)絡(luò)圍巖中假塑性圈陳的擴(kuò)展岔速度一坑般衰減兇較快。疫可縮支胳護(hù)允許仆圍巖中刮形成一綿定范圍徒的塑性跳圈，巨澇大的蓋攏層壓力婆主要靠蛙塑性圈駝以外的懇天然巖盼體來(lái)承莫擔(dān)。這遍種做法閥對(duì)于穩(wěn)艙定時(shí)間抽要求相卡對(duì)較短漆的采礦箱巷道也幫許是可副以的，揚(yáng)但對(duì)使奇用年限唇長(zhǎng)得多誰(shuí)、凈空陳要求嚴(yán)玉格得多做的交通韻隧道，括特別是曲交通干繩線上的宇長(zhǎng)大隧嘴道未必宗合適。制當(dāng)蓋層威壓力在皂隧道周周邊巖體旺內(nèi)形成缺的切應(yīng)余力達(dá)到勾或接近竄巖體強(qiáng)蹲度時(shí)，辛即使施每工期間幕支護(hù)系離統(tǒng)監(jiān)測(cè)檢到的變旱形速率旗已經(jīng)降冶低到允傍許的程弓度，也棚并不能過(guò)代表塑叼性圈的畢擴(kuò)展已仆經(jīng)停止展，只是暢減慢了撲而已。貼隧道運(yùn)獄營(yíng)若干殃年以后蒸，緩慢鳥(niǎo)擴(kuò)大的采塑性圈近產(chǎn)生的己越來(lái)越抹大的支鄙護(hù)壓力里，很可我能引起銀結(jié)構(gòu)的墻開(kāi)裂、冒變形。旨（三）栽錨、注籮、噴一段體化圍炎巖加固積－支護(hù)醉系統(tǒng)：喇該系統(tǒng)嗽是技術(shù)蜓要點(diǎn)可景以概括殖為：漁（慰1用）開(kāi)挖個(gè)后及時(shí)映支護(hù)，憂充分利鉛用圍巖厭的自承觸能力，剪將圍巖此的松動(dòng)興圈轉(zhuǎn)變茶為承載狗拱。后（氣2臭）初期璃錨噴支陳護(hù)應(yīng)采蕉用帶止制漿塞的截（鉆）傘錨、注蔽一體化毒的（自艇鉆式）遲注漿錨勻桿，如飄奧地利野的邁式硬錨桿、武國(guó)產(chǎn)的克GM井系列錨纏桿等；胃錨桿長(zhǎng)井度可以響根據(jù)圍掘巖屈服如范圍確穩(wěn)定，但都一般以杠長(zhǎng)錨桿食為宜；爭(zhēng)混凝土扔噴層可顏以為素躲混凝土腳，也可堂以是鋼瘡纖維混況凝土，因根據(jù)實(shí)赴際情況鎖，可以漲在上半敢斷面的惡噴層內(nèi)顏設(shè)置縱悲向伸縮涉縫。速采取上通述支護(hù)惕措施后筑，開(kāi)挖看輪廓面濕附近一壞定范圍棚內(nèi)的圍梁巖和人應(yīng)工施加繞的錨、哪注系統(tǒng)匯及混凝茫土噴層街便可共夜同構(gòu)成榆一個(gè)強(qiáng)侵有力的層天然－坊人工復(fù)站合承載縣供。默此外，麥還可以坦根據(jù)需板要設(shè)置伶可縮式膠鋼架支蟲(chóng)撐。自（腥3旺）二次醉襯砌應(yīng)敏設(shè)置足絮夠強(qiáng)度桿的仰拱賀，并應(yīng)裕為初期弟支護(hù)預(yù)尸留一定川的變形爬量或在扇初期支縱護(hù)和二懶次襯砌蓄之間設(shè)葛置變形糧層。昂國(guó)內(nèi)外孟主要嚴(yán)勵(lì)重大變航形隧道舌的整治墊經(jīng)驗(yàn)表障明，繡錨、注姐、噴一粘體化（拾錨、注那為核心燕）圍巖級(jí)加固－傍支護(hù)技?xì)g術(shù)在大法變形隧號(hào)道的支潮護(hù)、控恐制方面徒是卓有攔成效的勇。當(dāng)然謠，該項(xiàng)忙技術(shù)還語(yǔ)有待于后進(jìn)一步氣完善、唇優(yōu)化，便以減少流支護(hù)工看作量、溝降低支智護(hù)工程誕造價(jià)并豎縮短支旋護(hù)周期惡。賊盡管錨駱、注、昏噴一體您化初期厭支護(hù)一境次性投去入的工暮作量較今大、成乎本較高愧，但這抄種投入酒與多次洽返工、壯擴(kuò)挖相號(hào)比，不嗽?xún)H在經(jīng)散濟(jì)上是抬合理的狗、技術(shù)完上是安脹全的，物而且可詞以顯著動(dòng)縮短施鏡工工期襯，避免鍵大變形勺成為制御約工程夢(mèng)進(jìn)度的烏瓶頸。棋軟巖大脂變形預(yù)棕測(cè)及識(shí)莖別是今乏后研究門(mén)工作所躺面臨的醋最主要喇問(wèn)題。書(shū)一方面慚，大變束形發(fā)生套于軟弱敵圍巖中宋，但并系非所有鄉(xiāng)的軟巖替都會(huì)發(fā)掠生大變魔形，強(qiáng)應(yīng)度低于略30邀MPa侄的所謂辛軟巖，咐在隧道脾工程中固是常見(jiàn)灘的，但奶發(fā)生大攏變形的陣幾率卻工很小，耕而且大互變形洞耍段一般辮都比較坐短。因似此，對(duì)過(guò)所有軟毯巖都采悼取加強(qiáng)浩支護(hù)是勺不可能攪的，也廉是沒(méi)有逮必要的弦；另一伍方面，葵大變形銷(xiāo)一旦發(fā)疊生，松放動(dòng)圈就謠會(huì)很快須擴(kuò)展，筒從而使用支護(hù)工揉作量（晌如錨桿拒長(zhǎng)度等劣）急劇擱增大。堂因此，革實(shí)施超厲前預(yù)測(cè)閣，像過(guò)艾那山輪Ⅱ水線海夾革石斷層心帶一樣饞，在大陵變形發(fā)叼生之前裕采取相棉應(yīng)的支閥護(hù)措施左，應(yīng)成因?yàn)榻窈箦\大變形捉研究的毅主攻方厭向。孫對(duì)大變及形機(jī)理牲的正確凈認(rèn)識(shí)和招合理描多述，是咬大變形乒預(yù)測(cè)的杰基礎(chǔ)，籮目前描轉(zhuǎn)述大變速形所采撞用的固紡體力學(xué)剩理論（店彈性、橫塑性及現(xiàn)彈－塑亂性理論挖），不越能全面燕闡明軟該巖大變名形的全鏟部特征郵，這在閘一定程拴度上制稍約著大豎變形預(yù)縮測(cè)理論切的發(fā)展育，除流積體動(dòng)力府學(xué)外，鴨軟巖大遺變形研遣究需要菠引入更辱多的新觀理論、窗新方法蜜。振5年咱深埋隧攝道涌水友評(píng)價(jià)軟及臭預(yù)測(cè)薄涌突水瀉屬于隧座道施工緞中遇到撕的流體窗地質(zhì)災(zāi)皇害類(lèi)型弄之一，秀與其它傅災(zāi)種相測(cè)比，其足具有以披下特點(diǎn)拐：（中1糊）發(fā)生哀幾率高剝。由于曾地下水熄的高度浮流動(dòng)性伙、在地誕殼表層烈中分布割的普遍談性以及覺(jué)大多數(shù)議隧道都爭(zhēng)處于地榨下水富視集帶或臥其以下弟附近，蒼只要存冊(cè)在導(dǎo)水清通道，派就可能琴發(fā)生涌壯水，因慕此，其那發(fā)生條水件要比僑其它災(zāi)管害類(lèi)型桃寬松得命多。院據(jù)不完連全統(tǒng)計(jì)年，在我械國(guó)展199鍛6丸年前已中建成運(yùn)猛營(yíng)的古480肉0肌余座隧積道中，扣約三分屠之一發(fā)梅生過(guò)涌縣水問(wèn)題狼，其中淋30絲余座屬脆大型涌錫水，每驕座的涌湯水量均賓超過(guò)興1.0斃×10裙4薯m膚3極/d捏，最大替的達(dá)茫20.輩6診×10賠4視m既3份/d柱。（聚2訊）悟一旦發(fā)膀生大規(guī)異模的隧飄道涌水煮，不僅隆施工本后身會(huì)嚴(yán)錄重受阻鉛，而且促可能引非起淺層渴地下水奇及地表渾水枯竭踩，甚至奴引起地坑面塌陷四等伴生削的環(huán)境聰?shù)刭|(zhì)問(wèn)寒題。臉襄渝線號(hào)中梁山垂隧道涌泰水造成醬地表餅14蒸km扇2堅(jiān)范圍內(nèi)時(shí)的地表背井泉干厚枯、農(nóng)卻田漏水犯，給三早個(gè)鄉(xiāng)的握人畜用注水造成掉極大困環(huán)難；衡需廣復(fù)線報(bào)上的南黎嶺隧道涂涌水、厭涌泥，女連溪河教水全部稅灌入隧扇道，造只成大面雄積地表爐塌陷，管引起京質(zhì)廣線既枝有鐵路謎和平107劈國(guó)道路呢基嚴(yán)重南下沉右[57叨]益。散也正是躍由于上蠶述原因郵，無(wú)論須是在隧史道勘測(cè)兵設(shè)計(jì)階命段還是壞在施工盆階段，鞭涌水都宮是重點(diǎn)鋸研究的聾施工地爪質(zhì)災(zāi)害庭之一，謀研究的逃核心則展在于超慚前預(yù)測(cè)追。協(xié)50愉年代后收期，日籃本學(xué)者待高橋彥懲治（在麻修建北層陸隧道衛(wèi)中），麥?zhǔn)状翁岬⒊隽撕?jiǎn)暮便的涌露水量計(jì)射算方法暢。此后覆，許多潑學(xué)者在繞涌水（罵量）的看室內(nèi)模講擬和涌烤水量的副計(jì)算方冬法方面單進(jìn)行了踢大量的抱研究工腐作。從刪60汗年代后它期開(kāi)始許，日本誤學(xué)者伊礎(chǔ)騰洋、咽佐騰邦婚明等利次用室內(nèi)爺滲流槽濟(jì)對(duì)水下偽隧道的拋涌水量傅預(yù)測(cè)問(wèn)電題進(jìn)行爹了模擬顧試驗(yàn)研堵究；扎80守年代初嶼，另一價(jià)日本學(xué)暖者基于辦模擬試左驗(yàn)，提油出了隧界道涌水?dāng)沉款A(yù)測(cè)緊的非穩(wěn)迫定流方同法；原長(zhǎng)蘇聯(lián)學(xué)繳者阿拉醋文（臺(tái)V.I處.AR滑VIN旬）和努頓米洛夫扎（稀S.N逃.NU先MER汪OV候）基于娃模擬試煌驗(yàn)結(jié)果調(diào)提出用但復(fù)數(shù)速社度勢(shì)理趴論計(jì)算既水底條爆形滲渠驅(qū)的涌水簡(jiǎn)量。幾周十年來(lái)灶，國(guó)外寨學(xué)者提凱出了許尖多涌水笑量預(yù)測(cè)窮模型和役方法。茄198標(biāo)7喬年，日做本學(xué)者母將隧道罰涌水量事的預(yù)測(cè)蠅方法分本為：以勞經(jīng)驗(yàn)或豐統(tǒng)計(jì)資順料為基岡礎(chǔ)的預(yù)陡測(cè)方法伏、以水于力學(xué)公珍式為基費(fèi)礎(chǔ)的預(yù)乎測(cè)方法謹(jǐn)和依據(jù)樓水的匯崖入排出哨模擬建導(dǎo)立的預(yù)輛測(cè)方法本。我國(guó)暈學(xué)者在垮引進(jìn)、蛋吸收國(guó)助外涌水猴量預(yù)測(cè)介方法的納基礎(chǔ)上室，也提瞇出了一拾些預(yù)測(cè)倍模型。燥目前，某在我國(guó)繩隧道涌偽水方面件所用的池模型基則本上可軍以分為勺：非確踢定性統(tǒng)臂計(jì)模型鴿、確定戚性數(shù)學(xué)鉆模型、遵隨機(jī)數(shù)家學(xué)模型蚊三大類(lèi)銹[57毛]濫。胸?zé)o論采阻用何種哀預(yù)測(cè)模墓型、什溪么預(yù)測(cè)孤方法（荒甚至包待括比擬婦法），餐圍巖滲企透特性煌都是涌租水量、狼涌水水破頭壓力勤計(jì)算中卷必須采湯用或考蛋慮的關(guān)默鍵性水排文地質(zhì)猜參數(shù)。航在某種紹程度上膜可以說(shuō)復(fù)，如果畝查明了去圍巖滲賴(lài)透性的貢空間分傻布，涌掘水預(yù)測(cè)瞞的問(wèn)題錯(cuò)也就基蒙本解決毀了。居確定圍腥巖滲透弄性參數(shù)賺最常見(jiàn)釣、最保異守的方尿法是抽核水或壓倡水試驗(yàn)炸，但這蹲些方法家主要適包合于埋伶深不大史（如日500和m電以?xún)?nèi)）鳥(niǎo)的隧道者。在世榨界各國(guó)古已建成顧的近肆50筍座特長(zhǎng)鳴鐵路（己越嶺）蔽隧道中庭，絕大計(jì)多數(shù)的妥最大埋嚴(yán)深都超評(píng)過(guò)了角500珍m久，最大孝的已接逆近死300大0m陷，在這桂類(lèi)隧道床的勘測(cè)史設(shè)計(jì)中脊，完全饅依靠水蛋文地質(zhì)此試驗(yàn)的匯方法來(lái)斜確定參圓數(shù)是困晃難的。奮（常1匠）抽水廉或壓水善試驗(yàn)方街法本身慚還有一票定的局紋限性。陶該方法益不僅昂常貴、費(fèi)羞時(shí)，而菜且有時(shí)攀還不易奧取得滿(mǎn)秘意效果膏（春Neu率man楊，槳198危7色），主籮要適用米于均質(zhì)伍各向同計(jì)性的淺謹(jǐn)埋含水虜層（由襪于鉆孔戒的深度缸小，可棕以多布青置抽水劑孔和觀場(chǎng)測(cè)孔；宅由于均約質(zhì)各向屋同性，范試驗(yàn)結(jié)鬧果的代個(gè)表性較縣好）。覆（絡(luò)2惠）受到畢技術(shù)和躬經(jīng)濟(jì)因炒素的限妨制，大哲埋深情猶況下，皮既不可烈能布置行很多的僑抽水孔術(shù)，也不郵可能布德置足夠天的觀測(cè)堪孔，開(kāi)縱展大范宏圍、長(zhǎng)播周期的需群孔抽波水試驗(yàn)仁是困難遠(yuǎn)的。率（臭3算）推大埋深逆條件下被，圍巖丸的非均扎質(zhì)各向爽異性將木更加顯沉著，根臨據(jù)部分什鉆孔試切驗(yàn)獲得味的參數(shù)杰的空間努代表性巡更加局什限。密上世紀(jì)維70默年代以么來(lái)，不沒(méi)同國(guó)家聽(tīng)的學(xué)者借在巖體襪滲透性石垂向預(yù)瓜測(cè)方面腐進(jìn)行了嘴大量研暑究工作盜，并已柳經(jīng)取得默一些基摸礎(chǔ)性成散果。這幻些成果街基本上蝴可以分靜為以下采幾類(lèi)假[58少~艘67意]午：第一映類(lèi)是，瓶建立隙班寬與深仔度的關(guān)油系模型衡，由近屠地表的載隙寬預(yù)肯測(cè)深部放隙寬。棉Bin勵(lì)chi悄an熄dS暢now低（賞196脅8蛾）、繳Oda殘（舅198烏6胸）、Ｃ蘋(píng)hen撤g-H青aw獅Lee英等（招199波4右）等在鐘這方面飲進(jìn)行了哨深入研線究；第果二類(lèi)是脖，確立幟隙寬與陵正應(yīng)力偷的關(guān)系鍬模型后楚，與巖塞體應(yīng)力泄?fàn)顟B(tài)結(jié)京合，實(shí)超現(xiàn)滲透刪性的縱詢(xún)向預(yù)測(cè)移。氏Goo墊dma手n爸（紐197占6卡）、弊Ban儲(chǔ)dis揪（浙198趴3科）、批Sun阿,G講err狼ard限&運(yùn)Ste散pha籃nss遍on渴（模198釣5敬）、僻Bar芝ton晝、回Ban償dis熟&蹈Bak裝hte覺(jué)r笨（身198動(dòng)5堂）、筐Zha弄o&苗Ｂ振row收n配（叨198匙7,饞199比2踏）等分語(yǔ)別建立鐘了各自殲的統(tǒng)計(jì)沾模型；宮第三類(lèi)配是，建任立巖體改或單裂鬼隙滲透己系數(shù)與微深度或間正應(yīng)力帳的關(guān)系服。潛Sno步w絞（階196仁6杯、吃196冰8聚）甚、并Lou庭i細(xì)s瓣和扮Fea雷ga最（填197沸4賭）、恰Iwa據(jù)i巡（屋197藝6荷）、丹Gan波gi識(shí)（債197傭8狐）、緣Wit干her設(shè)spo鍋on暴等（促198理0擋）頸、史Der爭(zhēng)our墊nay踩（頑198眾0技）、銀Wal跌sh逢（豈198陪1匯）、Ｇ周ale份（乏198跡2桶）、偶Swa董n嫁（作198付3新）、至Ell另iot暈t壽等（裹198祥5妹）、下Oda叼（嫌198貌6緩）及針Zha去o得等（尿198善7坦、盈199野2喬）的研澆究基本熄屬于這哨一類(lèi)型育。開(kāi)盡管上預(yù)述研究瓶最初大詢(xún)多是以短高水平埋放射性盼廢物深伍埋處置駐及大壩闖壩基穩(wěn)豐定為目出標(biāo)的，僑但其成祝果經(jīng)適乞當(dāng)修正多后可以愉為深埋膨隧道圍按巖滲透嗓性預(yù)測(cè)丙所利用果。下面摘是基于丘上述研始究所進(jìn)澤行的某法深埋隧刊道圍巖來(lái)滲透性覺(jué)的預(yù)測(cè)松成果。耕5.1拼鏟近地表臘巖體裂庫(kù)隙的統(tǒng)倍計(jì)測(cè)量遷及滲透候張量計(jì)淘算恩近地表濕裂隙統(tǒng)礎(chǔ)計(jì)在正申在施工禮的一淺先埋公路麻隧道內(nèi)濤進(jìn)行，晃統(tǒng)計(jì)內(nèi)耍容包括冷產(chǎn)狀、平跡長(zhǎng)、董隙寬、探間距、航風(fēng)化程址度及含獻(xiàn)水情況俱等，隙鑼寬統(tǒng)計(jì)兼用塞尺友進(jìn)行。購(gòu)在同一擦組內(nèi)的盤(pán)裂隙，搶它們的苦裂隙面莖不可能影完全平濟(jì)行，而沙是呈一閱定分布纖規(guī)律處王于離散稻狀態(tài)，積但必然考存在一獸個(gè)產(chǎn)狀朵，裂隙鴉組內(nèi)所隸有裂隙額與它的嚇產(chǎn)狀偏賀差最小府。顯然鹽，用它站來(lái)表示考裂隙組趟的產(chǎn)狀兵最具有識(shí)代表性策，該產(chǎn)改狀的法版矢量為號(hào)最大概稀率方向務(wù)（補(bǔ)），它些與裂隙結(jié)組法矢明量的合牢矢量體平行拌[68直,麗69挺]川，即，∥富因此，睛可用上知式來(lái)計(jì)罵算最大鼠概率方茄向，式棉中，良為第肆i咐條裂隙栽的法矢雁量。嫂測(cè)量面屆的走向悲和長(zhǎng)度租以矢量改表示，績(jī)裂隙組前的產(chǎn)狀燙用單位兆法矢量予表示，瑞裂隙組鈔內(nèi)有負(fù)N缺條裂隙肥，則裂愈隙間距雹（沈S產(chǎn)）可以散表示為書(shū)隙寬（鄭b國(guó)）的分講布函數(shù)潑表示為迅從上式軍可以看盆出，只漆要確定蜂了分布稍常數(shù)召和糞，就可挎確定分砌布函數(shù)祥。對(duì)于果一組裂勉隙，如賠有英N涂個(gè)隙寬蟻測(cè)量數(shù)彩據(jù)，則硬兩個(gè)分蹤布常數(shù)遣可用下筆式估計(jì)；魯由分布核參數(shù)，姓可求得專(zhuān)隙寬的凳數(shù)學(xué)期勒望（島）和方屯差（云D塔）；滋當(dāng)合并淚角為使60續(xù)o肺時(shí)的統(tǒng)澇計(jì)分析獅結(jié)果見(jiàn)卵表銹1催。嗎表槳1淺裂隙系女統(tǒng)分組填結(jié)果忘組別障裂隙條芝數(shù)鉛傾向（諒o漏）里傾角（波o孩）源隙寬（脫mm啄）怠間距（岔m痕）矛分布參朵數(shù)盛-摩分布參天數(shù)碰1扁12鎖296母.8停66.懼3顧0.1憑541任0.6付00沫-1.娃583鵝0.8炸40沈2豬7走41.貸0跪41.篇3鍛0.2將67蛛1.1綱27棗-0.鋒807叨1.0嘩2盡3烏23鑒117瓣.7勝38.艙2商0.4流83饑1.1久78撤-0.宅938蝶0.8楊74出當(dāng)水力詳梯度平齡行于裂痰隙面時(shí)衫，地下紡水在單晃裂隙內(nèi)廊的滲流套量可以齒表示為歪式中，抽g后、浸、蔥J剃分別為蠅重力加佩速度、純運(yùn)動(dòng)粘患滯系數(shù)殖和平行草于隙面敢的水力腐梯度。救由于滲桂流場(chǎng)中駁的總水脂力梯度袋不可能盲平行于搏每一條歉裂隙面警，因此泄，需要卵計(jì)算出痛總水力懷梯度中肯平行于杰隙面的場(chǎng)分量，劑為此，倒需引入情滲透張刺量。巖具體中單務(wù)裂隙的珠滲透張母量（孟）為；適式中，擺、暗分別為令單位張界量和并逆矢。掌平均隙填間距為那S色的一組角裂隙的角滲透張州量為固如果巖帶體中有拉N忠組裂隙武，則總帖滲透張旦量（哀）為偷式中，惠為第擴(kuò)i燭組裂隙誘的滲透叉張量。彼在滲流炸計(jì)算時(shí)些，如果睬使援Des甘car惕tes挑坐標(biāo)系鮮的三個(gè)胞軸與滲述透張量厭主軸平擦行，不肝僅在理炊論上是內(nèi)可行的攪，而且詢(xún)可以極如大地簡(jiǎn)院化計(jì)算旦過(guò)程，涉因此，子滲透張帥量計(jì)算年的結(jié)果餓一般以憲張量主淹軸及其浴方向的榆形式給裝出。滲單透張量激計(jì)算結(jié)銹果見(jiàn)噴表淋弊2驢。壩表勒2忽巖體督滲透張脹量拆主軸朱K史xx和K抵yy糕K賺zz曲張量主丟值踏(歡m/d痛)譜8.6帶19攏3.9束29泊1.3籍16沈主軸方來(lái)位井192蔥.8捷o似∠牛39放o剖345之.8木o府∠偶47.陡7舌o怠91.薪4炭o料∠劫13.哭7怠o排從萄表猶鐘2腳表明，這計(jì)算結(jié)蒸果與實(shí)哄際情況鐮是比較違吻合的腐。測(cè)點(diǎn)拔范圍內(nèi)示，最主騙要的導(dǎo)釋水結(jié)構(gòu)送面是北或東向的愁層間滑恰動(dòng)面，尿而最大核的兩個(gè)鹽滲透主趕軸基本意在該平土面內(nèi)，這最小滲譯透主軸菜與層間堡滑動(dòng)面鹽基本垂略直。港5.2披柔地應(yīng)力獵垂向分銳布待圖牌11研是利用議鉆孔水釘壓致裂闊法測(cè)定系的工程典區(qū)不同品深度的容地應(yīng)力芝分量量視級(jí)。為君計(jì)算方伸便，根趟據(jù)垂向脅應(yīng)力（燥S策V杯）與深滿(mǎn)度（稅Z上）的關(guān)已系炮S石V膽=0勇.02糖7Z載及不同葛深度的像實(shí)測(cè)遣S射Hma餅x姥（最大也水平應(yīng)尊力）、廁S挨Hmi促n冶（最小侍水平應(yīng)披力），鄉(xiāng)求取每艷個(gè)測(cè)點(diǎn)塌的應(yīng)力守球張量殃（莖S盼m哈）。參交照滲透盟張量的中計(jì)算方劍法，引S渴m災(zāi)按下式茫計(jì)算宋計(jì)算結(jié)壤果見(jiàn)圖潑12臂。骨為了更循詳細(xì)了鬼解地應(yīng)奸力的垂扒向分布德規(guī)律，財(cái)同時(shí)，夠也為了睜驗(yàn)證應(yīng)技力球張?jiān)\量的垂劫向分布懼。采用纖線彈性赤有限元證模擬方本法，以赴實(shí)測(cè)地尚應(yīng)力為斑基準(zhǔn)，伙對(duì)隧道受剖面的結(jié)應(yīng)力量者級(jí)進(jìn)行大了反演中分析，辜圖域13靜為最大賢主應(yīng)力濱的反演眼結(jié)果。兇應(yīng)力場(chǎng)違量級(jí)反綠演表明示，最大稀主應(yīng)力怖隨深度夾明顯增匪大，最燙小主應(yīng)素力及剪眠應(yīng)力也熊隨深度貴緩慢增暴加；構(gòu)扔造應(yīng)力盯量級(jí)較魯小。煎500率m奧標(biāo)高以鋪上，以糊自重應(yīng)傲力場(chǎng)為姑主；該產(chǎn)標(biāo)高以煩下為自萌重應(yīng)力油與構(gòu)造未應(yīng)力的呀疊加場(chǎng)形，但以握前者為運(yùn)主。上液述分布豐規(guī)律與禍圖拜1讀2解反映的跌應(yīng)力分伏布規(guī)律悟基本一斥致，在癥隧道圍借巖滲透叔性預(yù)測(cè)烈中，可骨以用弟估算深聞部地應(yīng)枕力。SmSm=0.02825Z；Ｒ２＝0.83深度（m）-800-600-400-2000應(yīng)力（MPa）3525155SVSHminSHmax深度（m）0-800-600-400-200應(yīng)力（MPa）3525155宅圖爺11縮實(shí)測(cè)地噴應(yīng)力－遣深度曲查線圖圖瓜12庫(kù)應(yīng)力球兇張量－究深度曲茫線圖圖5－26最大主應(yīng)力等值線圖13最大主應(yīng)力等值線壤5.3隊(duì)枕隧道圍填巖滲透揚(yáng)張量預(yù)舒測(cè)鄰考慮到倆資料和逗模型的涼可操作多性，選返用下列鄰模型打[64控]困進(jìn)行隙寒寬預(yù)測(cè)五式中，并E糕為有效施正應(yīng)力彎為扭時(shí)的力筋學(xué)隙寬賢（遺mec移han澆ica漸la泳per摟tur濁e伐）；下安標(biāo)棵r館表示參值考值；菊為節(jié)理前最大變虎形量；弊為節(jié)理錢(qián)垂直變朗形量；矛Ｂ為待憤定系數(shù)畝。殺據(jù)圍巖漏特性，央待定系吸數(shù)解B開(kāi)取值鍬0.4覽1棋；由于認(rèn)裂隙測(cè)煎量是在替埋深約香100章m殿的便100砍0m議標(biāo)高處往進(jìn)行的知，根據(jù)稅應(yīng)力球皇張量公級(jí)式和走表姜1方，可以禮確定三度個(gè)裂隙鈴組的初稿始條件律及各自癥的預(yù)測(cè)鑒模型；；扯用上述坡模型預(yù)爛測(cè)的愁表您1承中三個(gè)涼裂隙組惡在不同釋標(biāo)高的花隙寬見(jiàn)凝表循3泉。烏表孕3珍裂隙隙霞寬預(yù)測(cè)蹈結(jié)果寧標(biāo)高知組別氣900嫂m思800敏m鏟700心m菊600鬼m葵500蘭m撒400蛇m壘1歌0.1灶10客0.0削85博0.0斬66議0.0艱52饅0.0鎖41待0.0邁31解2億0.1