基于强度应力比的滇中红层软岩挤压变形研究
2021-04-27米健,沐红元,李建国
人民长江 2021年4期
米 健,沐 红 元,李 建 国
(云南省水利水电勘测设计研究院,云南 昆明 650021)
滇中红层是指主要分布于云南滇中地区,形成于晚三叠世至古近世,通常由一套砂岩、粉砂岩、泥岩等组成,夹有泥灰岩和砾岩,外观以红色为主色调的陆相碎屑沉积地层[1-2]。滇中红层软岩由于其独特的工程地质特性以及分布广泛性而备受工程界的关注。张翔、何盛、朱俊杰等[3-5]研究表明:滇中红层软岩的流变效应明显,其长期强度一般为峰值强度的70%;与直剪试验相比,其长期抗剪强度的内摩擦角降低20%,凝聚力降低60%。
软岩挤压变形是深埋或高应力隧洞工程建设过程中的一大难题。软岩挤压变形发生的地质条件主要是岩性和应力条件[6]。软岩赋存于高应力环境下,极易导致挤压变形程度大、挤压变形释放时间长等问题[7],例如:奥地利的Tanern隧道和Arlberg隧道、日本的EnasenⅡ号线、中国的家竹箐隧道、乌鞘岭隧道、襄渝二线新蜀河隧道[8]和兰渝铁路木寨岭隧道[9]等在开挖过程中均出现了软岩挤压变形,这些隧道埋深均在400 m以上,围岩强度应力比0.05~0.33,隧道在开挖过程中的变形量一般为50~80 cm,最大变形量达240 cm,收敛时间达100~400 d;而国外的樱内隧道、索沙卡隧道、英比科隧道等,埋深仅110~180 m,也发生了不同程度的软岩挤压变形。故软岩挤压变形问题往往成为工程建设中的“瓶颈”,制约工程建设工期、影响正常使用、造成成本飙升。
软岩挤压变形程度分级既评价了问题的严重程度,也反映了问题的发展阶段,科学评价软岩挤压变形程度并分级具有重要的工程实际价值。……
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