[發(fā)明專利]一種確定高地應力硬質(zhì)巖巖爆區(qū)鐵路空間線位的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210034885.1
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114528617B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 謝毅;張廣澤;陳明浩;徐正宣;王科;馮濤;王棟;宋章;周學軍;張營旭;陳興海
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

1.一種確定高地應力硬質(zhì)巖巖爆區(qū)鐵路空間線位的方法，包括如下步驟：

S01.在硬質(zhì)巖區(qū)布置控制性鉆孔，采用水壓致裂法在鉆孔中開展地應力測量，獲得不同深度H的最大水平應力σ_H和最小水平應力σ_h，取巖樣進行室內(nèi)單軸抗壓強度試驗獲取巖石的天然抗壓強度R；

S02.當鉆孔洞身段測得的最大水平應力σ_H≥20MPa，且?guī)r石天然抗壓強度R≥30MPa時，說明隧道位于高地應力狀態(tài)，存在硬質(zhì)巖巖爆風險，需要進一步判定巖爆臨界深度，否則不會發(fā)生硬質(zhì)巖巖爆災害；

S03.硬質(zhì)巖巖爆按變形程度由弱到強劃分為輕微巖爆、中等巖爆、強烈?guī)r爆、極強巖爆共四個等級，以臨界巖石強度應力比R/σmax為主要依據(jù)劃分，3＜R/σ_max≤4為輕微巖爆，2＜R/σ_max≤3為中等巖爆，1＜R/σ_max≤2為強烈?guī)r爆，R/σ_max≤1為極強巖爆；

S04.根據(jù)巖石的天然抗壓強度R和巖爆等級的臨界巖石強度應力比R/σ_max確定各巖爆等級的臨界最大初始地應力：

(1)輕微巖爆臨界最大初始地應力σ_max＝R/4；

(2)中等巖爆臨界最大初始地應力σ_max＝R/3；

(3)強烈?guī)r爆臨界最大初始地應力σ_max＝R/2；

(4)極強巖爆臨界最大初始地應力σ_max＝R/1；

S05.根據(jù)控制性鉆孔水壓致裂法獲得不同深度H的最大水平應力σ_H和最小水平應力σ_h，用下式表達深度H和最大水平應力σ_H之間關(guān)系:

H＝a·σ_max+b

式中：a，b為常數(shù)；

S06.根據(jù)巖爆等級、深度H和最大水平應力σ_H之間關(guān)系，確定各巖爆等級的臨界深度：

(1)輕微巖爆臨界深度H₁，H₁＝a·R/4+b；

(2)中等巖爆臨界深度H₂，H₂＝a·R/3+b；

(3)強烈?guī)r爆臨界深度H₃，H₃＝a·R/2+b；

(4)極強巖爆臨界深度H₄，H₄＝a·R/1+b；

S07.確定硬質(zhì)巖巖爆區(qū)鐵路空間線位，垂直隧道軸線(2)布置控制性巖爆剖面(D)，根據(jù)巖爆各等級的臨界埋深界線將剖面分為非巖爆區(qū)(8)、輕微巖爆區(qū)(9)、中等巖爆區(qū)(10)、強烈?guī)r爆區(qū)(11)及極強巖爆區(qū)(12)；通過空間線位平面位置調(diào)整、空間線位縱斷面位置調(diào)整的協(xié)調(diào)配合，使鐵路隧道(A)繞避風險大的強烈?guī)r爆區(qū)(11)、極強巖爆區(qū)(12)，調(diào)整后隧道(B)從風險較小的輕微巖爆區(qū)(9)、中等巖爆區(qū)(10)通過。