跨活断裂水工隧洞错断安全评价技术

任务来源：滇中引水工程

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：国家计划、省部计划

技术简介

在大量长距离输水隧洞建设中，常面临隧洞穿越活动断裂问题。活断裂错断下，隧洞可能错断破坏，亟需进行安全评价。在国家重点研发课题等基础上，经过7年研究，形成跨活断裂水工隧洞错断安全评价技术

主要性能指标

在技术方面，该技术解决了断裂带岩土体微观破坏模式、时效机理、宏观力学特性等测试难题，解决了隧洞物理模拟试验中的恒定加载难题、隧洞数值仿真中的精细耦合仿真难题，具有高效实用、测试精度高、分析速度快的特点。

技术特色

（1）研制了微观结构及损伤机理分析仪器、软弱黏土充填物质试验装置、断裂带不连续面宏观力学测试设备等成系列、多尺度的试验测试装备； （2）针对工程过活动断裂分析需要的力学参数，建立了断裂带充填物质微观破坏模式、变形时效机理、岩体结构面宏观力学特性的评价方法； （3）研制了考虑高地应力、不同断层错动模式的隧洞错断物理模拟系列试验装置，可模拟原型地应力量值达30MPa； （4）建立了穿活断裂水工隧洞的三维离散-连续耦合数值模型，提出了隧洞错断变形的耦合数值仿真技术； （5）形成了基于物理模拟与数值仿真相结合的跨活断裂隧洞的抗错断安全性综合评价方法，可作为工程断面优化、衬砌设计等的评价标准。

推广情况

该技术在滇中引水、引黄济宁、新疆深隧等进行应用，取得良好社会、经济、生态效益。在滇中引水中对衬砌受活断层影响进行分析，保障了过活断裂施工顺利开展，协助优化设计，节约投资1140万元；在引黄济宁中提供了重要力学参数。

典型案例

适用于水利水电、交通等行业过活断裂隧洞（道）工程的抗错断安全评价，为工程设计与安全保障提供关键依据。

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负责人：张茂础

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长江勘测规划设计研究有限责任公司

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