科研進展
武漢巖土所與長江設(shè)計集團聯(lián)合青年團隊在穿越活斷層隧洞錯斷災(zāi)變機制與適應(yīng)性技術(shù)研究方面取得進展
長距離輸水隧洞是跨流域重大引調(diào)水工程的關(guān)鍵性控制節(jié)點,在保障輸水系統(tǒng)工程安全和促進社會經(jīng)濟發(fā)展方面作用巨大。我國西部地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地震活動強烈,在該區(qū)域建設(shè)的長距離輸水隧洞面臨嚴重的活動斷層錯斷破壞威脅。隧洞錯斷災(zāi)變機制與適應(yīng)性技術(shù)是影響穿越活斷層輸水隧洞安全建設(shè)和運營的關(guān)鍵技術(shù)問題,具有重要的科學價值和工程意義。
針對這一關(guān)鍵科學問題,中國科學院武漢巖土力學研究所巖土工程抗震安全組研究人員與長江設(shè)計集團設(shè)計人員組建聯(lián)合青年攻關(guān)團隊,以云南省重大調(diào)水工程滇中引水香爐山隧洞為背景,開展穿越活斷層隧洞錯斷災(zāi)變機制與適應(yīng)性技術(shù)研究。經(jīng)過技術(shù)攻關(guān),聯(lián)合團隊研發(fā)了多臺套、多尺度的跨斷裂隧洞錯斷模型物理模擬裝置,形成了系統(tǒng)的隧洞錯斷模型試驗關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合模型試驗成果與精細數(shù)值分析手段剖析了隧洞結(jié)構(gòu)在活動斷層作用下的響應(yīng)特征和破壞機制,闡明了“鉸接式”適應(yīng)性結(jié)構(gòu)在隧洞抗錯斷問題中的作用機理,形成了隧洞過活動斷裂適應(yīng)性結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計方法,建立了隧洞抗錯斷適應(yīng)性結(jié)構(gòu)與災(zāi)變控制技術(shù)。研究成果為依托工程香爐山隧洞的過活動斷裂適應(yīng)性結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了重要的技術(shù)保障。
研究成果得到了國家自然科學基金資助項目(52079133),中國科學院青年創(chuàng)新促進會、長江設(shè)計集團青年創(chuàng)新英才等國家省部級項目資助,相關(guān)研究發(fā)表在《巖石力學與工程學報》、《巖土力學》、《巖土工程學報》等我國“卓越行動”學術(shù)期刊。
論文鏈接:
http://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/abstract/abstract31959.shtml
http://manu31.magtech.com.cn/Jwk_ytgcxb/CN/abstract/abstract18352.shtml
https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-022-02900-0
圖1 隧洞錯斷模型試驗關(guān)鍵技術(shù)
圖2 無鉸接隧洞和鉸接隧洞襯砌外部形態(tài)