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科研進展

武漢巖土所在深部工程潛在災害評估方法方面取得進展

發(fā)表日期:2023-03-23來源:武漢巖土力學研究所放大 縮小

  川藏鐵路、南水北調西線等國家重大工程規(guī)劃建設面臨高能地質條件(高地應力場、高地震烈度、高環(huán)境梯度場等),技術難度世界罕見。沿線潛在災害的模式和規(guī)模程度的評估涉及技術可行性、投資、環(huán)保等多個方面,因此,在工程規(guī)劃和可行性研究等階段科學評估預測潛在災害類型和規(guī)模至關重要。

  中國科學院武漢巖土力學研究所巖體多場耦合效應課題組圍繞該問題開展了多年研究,采用了從巖體本征評價→軟硬巖體分類→地應力水平評價→潛在災害評估的總體思路,形成了一套完整的深部地下工程潛在災害評估系統(tǒng),主要進展包括:

  (1)在地質條件評價中改變了傳統(tǒng)巖體質量評價方法,除去地應力因素,聚焦巖體本身的堅硬程度、結構類型、完整程度、出水狀態(tài)等,給出巖體本征質量評價方法;針對復雜結構巖體與巖石本身特性的巨大差異,建立了軟硬巖體的地質分類方法。

  (2)針對硬巖體,從活躍性和劇烈性兩個角度給出了巖石巖爆傾向性的定義,系統(tǒng)總結歸納了現(xiàn)有巖石巖爆傾向性評價指標,提出了巖爆傾向性指標Wet的試驗求取方法(圖1),建立了Wet與脆性指數(shù)B的定量關系(圖2),融合巖石巖爆傾向性、強度應力比兩個因素,提出了潛在巖爆指數(shù)指標,給出了潛在巖爆災害評估工作流程和地應力水平評價標準。

  (3)針對軟巖體,系統(tǒng)總結了現(xiàn)有擠壓變形評價指標,考慮巖體個性差異,提出了潛在擠壓比指標(圖3和4),建立了基于潛在擠壓比的擠壓程度評價方法和地應力水平評價標準。

 ?。?)針對不同巖體質量和巖體結構類型,建立了深部地下工程潛在災害評價體系,并開發(fā)了相應的軟件系統(tǒng)(圖5)。

  相關成果應用于蘭州水源地、南水北調西線等工程潛在災害評估中,發(fā)表在《巖石力學與工程學報》和《巖土力學》,其中論文“巖爆傾向性指標及其相互關系探討”入選中國精品科技期刊頂尖學術論文F5000,獲得軟件著作權2項。

  論文鏈接:

  http://ytlx.whrsm.ac.cn/CN/10.16285/j.rsm.2017.05.022

  http://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/abstract/abstract29385.shtml

  http://ytlx.whrsm.ac.cn/CN/10.16285/j.rsm.2016.S1.046

  https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C44YLTlOAiTRKibYlV5Vjs7i0-kJR0HYBJ80QN9L51zrPzXFRLWWfMAUfhoPwsjJ1AGeQfu72-B29g2aB942pJbU&uniplatform=NZKPT  

 

   

   

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