清华大学学报(自然科学版)

作者：李邵军, 郑民总, 邱士利, 姚志宾, 肖亚勋, 周济芳, 潘鹏志

单位：1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室, 武汉 430071;<br>2. 中国科学院大学, 北京 100049;<br>3. 东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室, 沈阳 110819;<br>4. 雅砻江流域水电开发有限公司, 成都 610051

关键词：锦屏地下实验室,深埋隧洞,原位力学响应,长期监测,CASRock

深埋高应力隧洞建设过程中潜在岩爆、片帮、塌方等工程灾害。中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）是目前世界上埋深最大的实验室（2 400 m），在隧洞群建设过程中开展了变形、应力、微震等系统的综合原位监测和力学响应数值模拟，该文系统分析了隧洞灾变特征与长期原位力学响应，研究结果表明：隧洞围岩变形以1#实验室和4#实验室北侧边墙较大，最大变形达83.7 mm，岩体锚杆应力最大为530 MPa，开挖完成后3个月，岩体变形趋于稳定；基于岩体声波和钻孔摄像揭示的围岩松弛深度范围总体约为0.8~3.5 m；围岩随开挖内部破裂演化，存在分区现象，强度较高且完整的岩体，破裂区范围较小，强度较低且完整性较差的岩体，破裂区范围较大；各实验室开挖时的微震在完整岩体隧洞和断层附近区域更为活跃，各隧洞强弱顺序依次为：8#、7#、4#、3#、5#、6#、1#、2#、9#，已完成开挖后的各洞室微震活动性逐渐趋于平静；基于CASRock软件分析表明：实验室开挖卸荷后南侧拱肩和边墙应力高、松弛深度较大，是高风险区。研究成果为实验室灾害预警、稳定性评估、动态设计及长期安全运营提供了直接支撑，也将为相似地质条件的高应力深埋隧洞安全建设提供借鉴。

来源：2021年第8期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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