研究思路与技术路线
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发布时间：2022-05-07 15:48
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时间：2022-06-30 14:37
1.4.1 几点启示和有待进一步探索的问题
由国内外已有研究成果可获得以下几点启示和有待探索的问题。
1.4.1.1 关于高地应力
(1)高地应力的形成，首先取决于高地应力的来源，或是构造应力，或是自重应力，或是两者的叠加等，这是产生高地应力的必要条件。研究高地应力的形成，应从地应力环境形成演化过程进行分析。
(2)在同样的力源条件下，载体(岩体)储存地应力的能力与载体的性能有关，包括其材料的强度和弹性(变形)模量以及它的结构特征等。载体性能的差异和不均匀，将造成地应力储存量级的差别和分异。这是在研究高地应力发育分布规律时应特别注意的。
(3)从人类工程实践角度考虑，高地应力的界定应以它产生的特殊地质作用为标志，例如地震、断裂活化、基坑爆裂、地下硐室中的岩爆、大变形以及钻孔中的岩心裂饼等。否则，对它的界定就失去了实际的应用价值。
1.4.1.2 关于岩爆
(1)岩爆理论问题的核心是岩爆形成的力学机制。它是岩爆定义界定和岩爆裂度划分的重要依据。对这一理论的深化，要从两方面着手。一方面是岩爆现象的现场观察，它是1：1的原型模拟试验，丰富的现场资料，是确定岩爆力学机制的最重要的基础资料；另一方面，是岩石岩爆机制的室内力学试验研究，开展卸荷条件下岩石变形破裂全过程试验是岩爆室内物理模拟的重要途径和有效方法，它可揭示岩爆过程中变形破裂的演化过程。
(2)岩爆烈度分级在隧道工程实践中具有广泛应用价值。它不仅是隧道工程设计的依据，也是施工部门制定施工方案拟定防范对策的依据。从施工实践应用角度考虑，分级的依据应便于鉴别，便于操作，便于与防治措施对照，并且可用于作为预测预报的信息。
(3)岩爆(或大变形)的预测预报应将地质分析预报和监测信息预报两者结合起来。后者固然可以采用一些精密的仪器，但是隧道开挖施工的实际情况很难为仪器安装提供必要的条件，为了不影响施工进程，测试必须在放炮后钻眼之前完成，如果滞后开挖面进程时间太长，也就起不到及时预报的效果。因而采取更为简便易操作并能取得实效的监测手段，是一个努力的方向。
1.4.2 研究思路与研究原则
1.4.2.1 研究思路
鉴于以上认识，结合二郎山隧道工程的实际情况，确定了本项目的如下研究思路。
(1)采用地应力常规测试和Kaiser效应测试，补充必要的地应力场的实测资料，通过数值模拟，全过程再现地应力场的形式演化过程，进而掌握隧道区高地应力的形成机制和地应力场的发育分布规律。
(2)以岩爆的现场调研为基础，配合室内岩爆力学机制的实验研究，建立岩爆形成力学机制模型，制定更为合理实用的岩爆烈度分级和防治方案。
(3)以施工地质工作为基础，采取地质分析与现场监测相结合的方法，建立一套便于操作、取得实效的岩爆(大变形)的预测预报方法。
这一套研究思路，可概括为“形成演化机制分析与量化评价相结合”的研究思路。
1.4.2.2 研究原则
这是一项生产性科研，其中含有一些重要的理论问题，但必须以解决生产实际问题为前提，保证研究能及时向生产单位提供有价值的研究成果，为此制定了下列研究原则。
(1)采取现场施工跟踪研究方法。紧密结合工程实践，对隧道施工中围岩的变形破裂现场跟踪观察。在隧道贯通以前，始终有研究人员坚守在现场，掌握施工进程中出现的问题，及时做出分析判断，向生产施工部门报告。
(2)采用一些新的现场测试手段和方法，迅速准确获得围岩应力应变和变形破坏的新信息。研究中还创新地提出了一些新的测试方法，如岩体结构测氡勘测、围岩变形跟踪监测预报系统(TMS)、围岩二次应力改进型(W型)门塞式应力恢复测试法等，取得了明显的实效。
(3)通过对已开挖硐段围岩变形破裂发育分布规律的认识以及监测、测试提供的信息，预测前进方向可能出现的围岩稳定性问题，从而指导施工单位事先采取有效的工程防范措施，防患于未然。
(4)与隧道设计、施工、监理和主管部门紧密配合，及时互通情况，掌握工程进程中不断出现的新问题，根据实际情况调整工程进程的工作内容(见第11章)。
1.4.3 技术路线
根据拟定的研究思路与研究原则，制定了如图1-4所示技术路线与程序框图。
图1-4 技术路线与程序框图
Fig.1-4 Research approach and Scheme
