【作者】 唐军峰； 杨军； 李学政； 唐雪梅；

【机构】 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司；

【摘要】 红层是地质学上对红色地层的简称,新近沉积,层厚一般不大,我国多个大型水电工程如葛洲坝工程、小南海工程就建在红层地区。学者们对红层的研究多集中于边坡工程,而对红层区出现高地应力及其对工程的影响这一特殊现象研究甚少。本文以处于红层区的向家坝灌区工程北总干渠取水隧洞(埋深230 m左右)为对象,分析了施工过程中出现的一系列异常现象:隧洞拱顶经常性塌方、大范围喷混凝土掉块和钢拱架扭曲、底板混凝土大范围纵向开裂、岩爆产生的爆裂声响和块体弹射、监测数据异常等。针对以上现象,结合地质条件分析、现场地应力测试、收敛监测、多点位移计监测、松动圈检测和数值计算分析等多种手段,综合研究了其产生机制。分析认为,高的水平向构造应力是产生这一系列现象的根本原因,现场地质条件为其提供了物质基础;在高的水平向地应力的影响下,岩体具有明显的时间效应,显示出一定的流变特征,根本原因是隧洞开挖后能量(应力)的聚集—释放—再聚集—再释放……这样一个周而复始的过程,变形收敛过程较长。研究工作可以为同类工程的隧洞布置、支护设计、施工方式等提供参考。更多还原