基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析

何军杰; 胡松; 郭永刚; 陈亮

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20221007001

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基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析

论文 | 更新时间：2025-09-25

- 基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析
- Analysis of Tectonic Stress in High Altitude Deep Buried Tunnel Based on Multiple Linear Regression Principle
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第1期页码：120-127
- 作者机构：
  
  1.西藏农牧学院水利土木工程学院，西藏林芝 860000
  2.西藏土木水利电力工程技术研究中心，西藏林芝860000
  3.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，湖北武汉 430074
  4.河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京 210098
- 作者简介：
  
  何军杰（1989—），男，讲师，博士研究生。主要从事岩土工程方面的研究。E-mail: hejunjie@xza.edu.cn
  郭永刚（1966—），男，教授，博导。主要从事岩土工程方面的研究。E-mail: guoyonggang@xza.edu.cn
- 基金信息：
  
  西藏自治区自然科学基金项目(XZ202001ZR0025G);煤燃烧国家重点实验室开放基金项目(FSKLCCA2013)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20221007001
  中图分类号： U452.2
- 收稿：2022-10-07，
  
  修回：2023-02-21，
  
  纸质出版：2024-02-15
- 稿件说明：
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何军杰,胡松,郭永刚等.基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析[J].防灾减灾工程学报,2024,44(01):120-127.

HE Junjie,HU Song,GUO Yonggang,et al.Analysis of Tectonic Stress in High Altitude Deep Buried Tunnel Based on Multiple Linear Regression Principle[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(01):120-127.
何军杰,胡松,郭永刚等.基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析[J].防灾减灾工程学报,2024,44(01):120-127. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221007001.

HE Junjie,HU Song,GUO Yonggang,et al.Analysis of Tectonic Stress in High Altitude Deep Buried Tunnel Based on Multiple Linear Regression Principle[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(01):120-127. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221007001.

摘要

基于青藏高原东南地区某特长深埋隧道工程，建立了高精度的山体三维有限元模型。在横洞内钻取了岩芯试样，通过室内试验获得了岩石物理力学参数。采用水压致裂法测得该工程区的现今构造应力，测区现今主应力场以南西‑北东向挤压为主。地应力数据转换角度后，通过多元线性回归的原理，得到构造应力的回归公式，回归公式和回归系数满足显著性检验。计算得到隧道工程区域的构造应力场，反演计算精度良好，计算结果符合实际隧道工程区域的构造特征。隧道轴线上的主应力分布规律表明：该隧道受到强烈的构造挤压作用，岩体内赋存较大的水平应力，最大水平主应力超过62 MPa。为避让大断层而选择的隧道走向与最大水平主应力小角度相交，这将有利于隧道围岩的稳定。隧道埋深较浅的里程地应力特征为

、

，埋深较大的里程地应力特征为

。从应力角度初步统计出该特长深埋隧道的岩爆灾害等级，该特长深埋隧道全线路发生岩爆灾害的概率较大。

Abstract

A high-precision three-dimensional finite element model of the mountain terrain was developed for an exceptionally long and deeply buried tunnel project in the southeastern Qinghai-Tibet Plateau. Core samples extracted from lateral tunnels facilitated the acquisition of physical and mechanical parameters of rock through in-lab testing. The current tectonic stress within the project area was assessed using the hydraulic fracturing method， revealing a prevailing compressive stress orientation from southwest to northeast. Tectonic stress data were reoriented and analyzed using multivariate linear regression， yielding a regression formula for tectonic stress that met the criteria of statistical significance. The calculated stress field in the tunnel zone exhibited high accuracy when compared to the actual structural features of the region. The principal stress distribution along the tunnel's axis suggests significant tectonic compression. There are high horizontal stresses within the rock mass， with the maximum value exceeding 62 MPa. This supports the strategy of tunnel crossing a major fault at a small angle， which enhances the stability of the surrounding rock mass. In shallow buried sections， the tectonic stress signature is characterized by

、

， while at greater depths， the sequence is

. A preliminary evaluation of the likelihood of rockburst hazards throughout this extensive deep tunnel suggests a considerable risk along its entire length.

关键词

Keywords

references

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