濕度劣化作用下泥質砂巖輸水隧洞安全性分析

關鍵詞：泥質砂巖；濕度劣化；輸水隧洞；安全性；仿真

中圖分類號：ＴＵ４５７；ＴＶ６７２＋ ．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０６．０２５

引用格式：牟輝疆，蘇偉林，金俊超．濕度劣化作用下泥質砂巖輸水隧洞安全性分析［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（６）：１４６－１５１，１６２．

０引言

為了解決水資源短缺和地域分布不均衡的問題，我國興建了大量的長距離調水工程，其中引水隧洞往往難以避免穿越軟巖地層。泥質砂巖作為常見的隧道工程巖體，遇水之后強度降低或體積增大，發生軟化、崩解和膨脹，其在水的作用下發生的快速物理劣化和強度損傷是引發許多重大工程地質災害的主要原因。

國內外學者圍繞含水巖石力學特性、軟巖遇水軟化機制開展了大量研究。例如：鄧華鋒等［１］ 選取三峽庫區典型紅層軟巖為研究對象，開展消落帶庫水位升降循環的浸泡－風干作用模擬試驗；張善凱等［２］ 為研究盧氏膨脹巖濕脹軟化特性，開展了膨脹性試驗和常規三軸試驗；陳子全等［３］ 通過單軸壓縮、常規三軸與單軸蠕變試驗，研究了北疆地區侏羅紀與白堊紀泥質砂巖的物理力學性質、遇水軟化特性與能量損傷演化機制；賈海梁等［４］ 對泥質粉砂巖進行室內吸水、脫水全過程試驗，測定其在脫水過程中不同飽和度的物理、力學性質。此外，有許多學者結合數值仿真技術建立隧洞結構與圍巖相互作用模型，計算分析軟巖地層隧洞的受力、變形情況，也取得了較多成果。例如：雷江等［５］ 基于試驗研究成果和現場監測數據，對引紅濟石引水隧洞施工中存在的軟巖隧洞大變形問題進行分析，提出了在圍巖與管片之間安裝聚氨酯緩沖層的新型支護方案；……