温嘉琦, 汤雷
(南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)
地下工程围岩稳定控制是典型的多领域交叉科学,广泛涉及水利水电工程、矿业工程、交通工程和国防工程等[1-2]。如在长距离调水工程中,文献[3]中提出的断面下移自流方案指出:南水北调西线工程输水线路全长825 km,隧洞段长达823 km,意味着西线工程99.76%的输水线路将(规划)采用水工隧洞进行长距离输水;隧洞平均埋深570 m,最大埋深达到2 020 m,南水北调西线工程的设计和建设将面临诸多挑战。
地下工程与地上建筑相比具有特殊性,其施工期的安全与地质灾害问题非常突出[4]。尤其是深埋隧洞高应力围岩体极易发生坍塌、岩爆、突水、突泥等情况,不仅严重危及施工人员生命和施工设备安全,而且会严重干扰施工计划进度;事故处理后如何复工也需要进行谨慎评估,以防二次灾害的发生[5]。因此,围岩稳定控制成为地下工程设计和施工的关键难题。地下工程施工安全与稳定的核心在于围岩稳定,人工支护措施及衬砌结构仅仅起辅助作用。围岩失稳判据是判别围岩稳定状态的临界条件,用来预防围岩失稳,为工程设计论证、施工建设提供重要技术参考。
针对围岩失稳判据,已有综述或专门的判据研究文献报道。以中国知网期刊检索主题“围岩判据”为例(这里检索出的内容并未覆盖所有相关文献):
20世纪90年代,杨更社[6]指出在围岩应变硬化状态和应变软化状态之间必然存在着一种临界状态;李世辉[7]基于围岩洞周量测值,阐释了采用变形速率比值判别的5种情况;……