科研進展
長距離輸水隧洞是跨流域重大引調水工程的關鍵性控制節點,在保障輸水系統工程安全和促進社會經濟發展方面作用巨大。我國西部地區地質構造復雜,地震活動強烈,在該區域建設的長距離輸水隧洞面臨嚴重的活動斷層錯斷破壞威脅。隧洞錯斷災變機制與適應性技術是影響穿越活斷層輸水隧洞安全建設和運營的關鍵技術問題,具有重要的科學價值和工程意義。
針對這一關鍵科學問題,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計集團設計人員組建聯合青年攻關團隊,以云南省重大調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變機制與適應性技術研究。經過技術攻關,聯合團隊研發了多臺套、多尺度的跨斷裂隧洞錯斷模型物理模擬裝置,形成了系統的隧洞錯斷模型試驗關鍵技術,結合模型試驗成果與精細數值分析手段剖析了隧洞結構在活動斷層作用下的響應特征和破壞機制,闡明了“鉸接式”適應性結構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性結構的分析與設計方法,建立了隧洞抗錯斷適應性結構與災變控制技術。研究成果為依托工程香爐山隧洞的過活動斷裂適應性結構設計提供了重要的技術保障。
研究成果得到了國家自然科學基金資助項目(52079133),中國科學院青年創新促進會、長江設計集團青年創新英才等國家省部級項目資助,相關研究發表在《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鍵技術
圖2 無鉸接隧洞和鉸接隧洞襯砌外部形態