【正文】 6）式中：α，β為應(yīng)力集中系數(shù)，其大小僅與點(diǎn)的位置有關(guān)。地下洞室開(kāi)挖后洞壁上一點(diǎn)的應(yīng)力與開(kāi)挖前洞壁處該點(diǎn)天然應(yīng)力的比值，稱為應(yīng)力集中系數(shù)。由圓形洞室圍巖重分布應(yīng)力分析可知，重分布應(yīng)力的最大值在洞壁上，且僅有，因此只要洞壁圍巖在重分布應(yīng)力的作用下不發(fā)生破壞，那么洞室圍巖一般也是穩(wěn)定的。為了最有效和經(jīng)濟(jì)地利用地下空間，地下建筑的斷面常需根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)挖成非圓形的各種形狀。洞壁圍巖的穩(wěn)定性條件為： （31） （32）式中：、為洞壁處最大的環(huán)向壓應(yīng)力和拉應(yīng)力；、為巖體飽和抗壓與抗拉強(qiáng)度；Fs為安全系數(shù)，一般取Fs＝２。第三章 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)第一節(jié) 整體穩(wěn)定性對(duì)于整體狀或塊狀巖體，可視為均質(zhì)的連續(xù)介質(zhì)，其圍巖穩(wěn)定性分析，初研究局部不穩(wěn)定影響外，應(yīng)著重于圍巖整體穩(wěn)定性的力學(xué)計(jì)算。)+20m以上花崗片麻巖+20m以下花崗片麻巖嚴(yán)重綠泥石化花崗片麻巖巖脈第六節(jié) 不良地質(zhì)庫(kù)址區(qū)地形陡峻，基巖裸露，經(jīng)調(diào)查在庫(kù)址山脊兩側(cè)的陡崖處存在崩塌及小規(guī)模巖體滑坡現(xiàn)象，但因洞庫(kù)埋深較大，可不考慮其對(duì)洞庫(kù)工程的不良影響。、軟化系數(shù)、彈性模量及泊松比指標(biāo)為平均值，單軸飽和抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)及抗拉強(qiáng)度指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)巖石試驗(yàn)成果，按巖性并考慮對(duì)洞庫(kù)的影響程度，對(duì)巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。（4）水壓致裂測(cè)試過(guò)程中獲得鉆孔孔壁巖石的原地抗拉強(qiáng)度一般為4~9 MPa。W。三向主應(yīng)力之間的關(guān)系表現(xiàn)為SH Sh Sv，最大主應(yīng)力為水平主應(yīng)力。圖26 巖脈崩解照片第四節(jié) 地應(yīng)力本次勘察，在ZK00ZK006及ZK008三個(gè)鉆孔進(jìn)行了地應(yīng)力測(cè)試，詳見(jiàn)地應(yīng)力測(cè)試報(bào)告。早白堊世中煌斑巖、閃長(zhǎng)巖 (K1χ、δ)：灰綠~深灰色，細(xì)晶~隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，強(qiáng)度稍低于與其接觸的花崗片麻巖，地表多呈條帶（脈）狀產(chǎn)出，局部呈小巖珠產(chǎn)出，ZK00ZK00ZK00ZK006 、ZK00ZK012鉆孔揭露厚度較大，因此，可判定該6個(gè)鉆孔所在區(qū)域?yàn)閹r脈密集區(qū)。從接觸關(guān)系上看，南華系的殘斑狀細(xì)?；◢徠閹r為后期侵入巖體，青白口系的廟山細(xì)紋狀細(xì)粒花崗片麻巖多為熔融殘留巖體，至主洞室深度基本上變?yōu)槟先A系的殘斑狀細(xì)粒花崗片麻巖。晚元古界花崗片麻巖(Pt3gg)：淺肉紅色~淺青灰色，主要礦物為：鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母等，細(xì)?；◢徠榻Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖體較破碎~較完整，片麻理大部分傾向SW方向，局部地段傾向S，傾角一般為30~60176。早白堊世二長(zhǎng)花崗巖(K1ηγ)：淺肉紅色~灰白色，主要礦物為：斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母等，中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖體較完整~完整，強(qiáng)度高，屬堅(jiān)硬巖。各類地層特征及分布情況分述如下：第四系殘坡積、洪積層（Q4el+dl+pl）：殘坡積層主要分布在山坡及豎井口附近的坡腳處，山坡處厚度較小，多為黃褐~紅褐色礫質(zhì)粘性土或砂質(zhì)粘性土，硬塑~堅(jiān)硬狀態(tài)；坡腳處厚度較大，~，多為褐黃~褐紅色砂質(zhì)粘性土或礫質(zhì)粘性土，含碎塊石，硬塑~堅(jiān)硬狀態(tài)。圖25 Ⅲ區(qū)節(jié)理豎直方向線密度縱深方向變化曲線 地層巖性根據(jù)地質(zhì)時(shí)代、成因巖性及工程性質(zhì)的不同，庫(kù)址區(qū)內(nèi)的地層巖性可分為4大類：第四系殘坡積、洪積層（Q4el+dl+pl），早白堊世二長(zhǎng)花崗巖(K1ηγ)，晚元古界花崗片麻巖(Pt3gg)，及早白堊世中煌斑巖脈、閃長(zhǎng)巖脈(K1χ、δ)。II區(qū)分為三個(gè)區(qū)段：高程150~70m段節(jié)理發(fā)育，；高程70~10m段節(jié)理較發(fā)育，；高程10~60m段節(jié)理較發(fā)育~微發(fā)育，其中20~30m和40~50m段較發(fā)育。Ⅰ、II、III區(qū)節(jié)理線密度都隨高程降低而減小，均出現(xiàn)密集區(qū)和稀疏區(qū)間隔發(fā)育的特點(diǎn)（見(jiàn)圖2225）。（3）節(jié)理縱深方向發(fā)育特征在地表結(jié)構(gòu)面分區(qū)的基礎(chǔ)上，對(duì)各區(qū)內(nèi)鉆孔攝像和巖芯的節(jié)理數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究節(jié)理在縱深方向上發(fā)育特征。）逐漸向NE（NE45~60176。和近南北方向結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面；IV區(qū)主要為NE45~60176。結(jié)構(gòu)面，由于受F3和F8斷層的影響，該區(qū)亦出現(xiàn)較多NW300176。北東方向較少；I區(qū)主要為NW345176。依據(jù)斷層分布和結(jié)構(gòu)面成因，依據(jù)區(qū)內(nèi)相似，區(qū)間相異的原則，可將洞庫(kù)區(qū)劃分為五個(gè)區(qū)。和⑤緩傾角結(jié)構(gòu)面（該組結(jié)構(gòu)面為物質(zhì)分異形成，規(guī)模較大，延伸長(zhǎng)度20~30m，產(chǎn)狀一般與地形一致，由于地表卸荷作用，~1cm，露頭間距為3~6m。；④產(chǎn)狀為136~143176。；③產(chǎn)狀為112176。；②產(chǎn)狀為83~88176。（2）節(jié)理水平方向分布特征及結(jié)構(gòu)面分區(qū)圖22 黃島油庫(kù)庫(kù)址區(qū)結(jié)構(gòu)面分區(qū)圖根據(jù)區(qū)域斷層和結(jié)構(gòu)面等的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該區(qū)結(jié)構(gòu)面在平面上存在如下的分布特征：該區(qū)主要發(fā)育五組結(jié)構(gòu)面：①產(chǎn)狀為60~75176。巖漿的侵入和冷凝，使周?chē)鷰r體進(jìn)一步破壞，從而形成大量結(jié)構(gòu)面。B、物質(zhì)分異成因：此類結(jié)構(gòu)面是由于變質(zhì)巖成巖過(guò)程中物質(zhì)分異作用形成的物質(zhì)分異面，在后期造山運(yùn)動(dòng)中，由于應(yīng)力的釋放形成的節(jié)理，此類結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀一般與地形的坡度一致，隨地形的變化而變化。A、構(gòu)造成因：此類節(jié)理是伴隨區(qū)域內(nèi)幾條主要斷層的形成而同時(shí)產(chǎn)生的。該破碎帶對(duì)洞庫(kù)西北角洞室及施工巷道影響較大。鉆孔ZK001在330m以下出現(xiàn)厚約70m的夾泥破碎帶，推測(cè)傾向南東，傾角52176。受其影響圍巖質(zhì)量變差的寬度不超過(guò)10m。未鉆孔揭露，推測(cè)受斷層影響圍巖質(zhì)量變差的寬度不超過(guò)10m。該斷層未見(jiàn)鉆孔揭露，對(duì)本工程影響不大。該斷層前期為壓扭性，現(xiàn)今為張扭性，沿?cái)鄬幼呦蛴袔r脈侵入，斷層南端為晚元古界花崗片麻巖與早白堊系二長(zhǎng)花崗巖分界線，山脊北側(cè)傾向北東，傾角72176。綜合考慮，斷層影響帶寬度不超過(guò)25m。；~，推測(cè)傾角為62176。呈沖溝負(fù)地形，在南北兩端沖溝中均有露頭，山脊鞍部位置有閃長(zhǎng)巖脈出露，~，具右行壓扭性質(zhì)。~，推測(cè)斷層影響帶寬度不超過(guò)10m。F2位于大頂子北東，北東走向，傾向南東，傾角68176。；~，推測(cè)傾角為52176。具有小規(guī)模右行位移，地表圍巖破碎輕，破碎巖不發(fā)育，主要表現(xiàn)為寬約數(shù)厘米至數(shù)十厘米的裂隙，僅在陡坡裸露可見(jiàn)。以上斷裂均處于庫(kù)址區(qū)外圍，僅對(duì)庫(kù)址位置選擇起控制作用，對(duì)洞庫(kù)工程建設(shè)影響較大的是分布在庫(kù)址區(qū)內(nèi)的次級(jí)斷裂（包括斷層及破碎帶）及節(jié)理。圖21 洞庫(kù)場(chǎng)地區(qū)域構(gòu)造示意圖庫(kù)址區(qū)所在區(qū)域?qū)偃A北板塊與揚(yáng)子板塊結(jié)合帶之膠（南）—威海造山帶，區(qū)域顯示造山帶主要發(fā)育韌性剪切帶及脆性斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112001）附錄A，青島7個(gè)市轄區(qū)（包括黃島區(qū)）的抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。場(chǎng)地遭受的最大歷史地震影響為Ⅸ度，是由1668年郯城地震引起的。區(qū)域地震活動(dòng)具有與華北地震區(qū)一致的平靜期、活躍期，區(qū)內(nèi)未來(lái)100年內(nèi)可能發(fā)生6~7級(jí)地震。第二節(jié) 地震與區(qū)域穩(wěn)定性庫(kù)址區(qū)所在區(qū)域涉及長(zhǎng)江下游—南黃海地震帶和郯廬地震帶，洞庫(kù)場(chǎng)地位于郯廬地震帶內(nèi)。洞庫(kù)主體位于龍雀山南側(cè)，地面平均標(biāo)高約220m，最高點(diǎn)位于大頂子，最低點(diǎn)位于ZK012鉆孔處的豎井口位置。洞庫(kù)山體為龍雀山，近東西走向，山脊標(biāo)高280~350m，山脊北側(cè)為陡崖，南側(cè)為陡坡，地形坡度一般為35~55176。工程建設(shè)場(chǎng)地南側(cè)的殷家河水庫(kù)屬青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)（黃島）規(guī)劃的Ⅱ級(jí)飲用水水源地，建成于1973年8月，通過(guò)殷家河水廠給城區(qū)供水，年供水約100萬(wàn)立方米m3。場(chǎng)地山脊南北兩側(cè)發(fā)育較多的近南北向、北東向、北西向沖溝，切割均較深，雨水匯集溝中，形成季節(jié)性溪流。區(qū)域內(nèi)規(guī)模較大的水庫(kù)為小珠山水庫(kù)，起設(shè)計(jì)庫(kù)容量為3111104m3， 匯水面積達(dá)34km2，1996～，主要用于城鎮(zhèn)用水，灌溉面積僅10km2。區(qū)域內(nèi)有南辛安河、辛安前河、辛安后河、橫山河、周家夼河等12條，總長(zhǎng)139km， km2，為季節(jié)性河流，源短流急，單獨(dú)入海。～，降水特點(diǎn)有一定時(shí)空分布規(guī)律：其一，年內(nèi)各季分配不均勻，汛期（6～9月）占70～76%，多集中于幾次暴雨，枯水期（3～5月）%，%；其二，年際間降水量變化懸殊，枯水年系列持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，1995年至2000年降水量除1997年（）外呈上升趨勢(shì)，～，降水形式以雨為主，年均陸地蒸發(fā)量為1410mm，月平均最高值出現(xiàn)在5月，為175mm。由于臨海，霧大而頻繁。年平均霜期達(dá)90天，多年平均凍土深度約為43cm。據(jù)近百年資料統(tǒng)計(jì)，℃。在液化石油氣體支護(hù)中采用了工程經(jīng)驗(yàn)類比方法，很少有關(guān)于洞庫(kù)支護(hù)優(yōu)化的詳細(xì)分析。在2003年，建立了地下水封裸洞儲(chǔ)氣彈塑性禍合模型，證實(shí)了滲流會(huì)增加洞室的位移，影響洞室的穩(wěn)定性。段壓剛采用ansys對(duì)洞庫(kù)斷面形狀進(jìn)行了優(yōu)化，五心拱能更好的減小拱頂?shù)某两?，并?duì)洞庫(kù)的間距做了探討。1977年,在山東某地修建了第一座總庫(kù)容為15萬(wàn)m3原油地下水封洞庫(kù)，1980年代在浙江象山又建成1座容積4000m3的地下成品油庫(kù)，2001年我國(guó)第一座液化石油氣體地下儲(chǔ)庫(kù)在汕頭建成，相繼寧波，珠海液化石油氣體儲(chǔ)庫(kù)也成功建成。1950年，美國(guó)建成庫(kù)容3000m3的地下不襯砌石油液化氣洞庫(kù)。20世紀(jì)40年代，瑞典在斯德哥爾摩郊區(qū)建成了第1座30m3的試驗(yàn)庫(kù),20世紀(jì)50年代地下水封洞庫(kù)儲(chǔ)油試驗(yàn)取得成功。在20oC的巖層中，為防止氣體滲漏，國(guó)產(chǎn)液化石油氣體洞庫(kù)設(shè)置拱頂深度為90m。為防止液化石油氣體滲漏，丙烷設(shè)置深度為100m左右,丁烷為40m左右。如在20oc的巖層內(nèi)儲(chǔ)存丙烷時(shí)。目前幾乎都采用常溫下地下水封儲(chǔ)