水壓充填型溶腔對隧道穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、應用新奧法修建隧道,特別是富水區(qū)域的隧道工程時,承壓地下水的防治若處理不當,將會造成突水,突泥等安全事故,嚴重影響隧道施工人員的生命安全及生產(chǎn)成本,同樣也會對隧道運營期間的安全與維護產(chǎn)生影響。近年來,我國修建了大批山嶺隧道、水下隧道、礦山隧道。這些隧道穿越富水地帶的情況越來越多,其中以水壓充填型溶腔對隧道的影響尤其明顯,由于溶腔中存在高水壓力,隧道建設過程極有可能誘發(fā)突水事故,嚴重威脅隧道施工安全。
　　針對這一現(xiàn)狀,在總結(jié)國內(nèi)外

2、現(xiàn)有研究成果的基礎上,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法對水壓填充型溶腔與隧道掌子面間的安全厚度等問題進行了較為系統(tǒng)深入的研究。主要內(nèi)容和成果如下:
　　①分析總結(jié)了有水壓充填型溶腔的隧道發(fā)生突水災害的影響因素,得出隧道突水主要受水壓力、地應力、圍巖結(jié)構(gòu)和物理力學性質(zhì)以及隧道所在區(qū)域工程地質(zhì)條件因素的影響,同時也受到隧道斷面大小、隧道開挖速度以及預留的安全厚度等施工因素的影響。
　?、谕ㄟ^對依托工程進行數(shù)值模擬計算,分析了當溶腔中

3、的水壓力一定時,在流固耦合作用下,隧道發(fā)生突水事故時溶腔與隧道掌子面間的厚度,并提出了溶腔與隧道掌子面預留安全厚度的建議值,建議2MPa水壓力作用下,預留安全厚度不宜小于6m.
　?、弁ㄟ^對依托工程進行數(shù)值模擬計算,分析了不同水壓力作用下溶腔與隧道掌子面間的安全厚度值,地應力與水壓力耦合作用下的安全厚度值,隧道不同圍巖強度等級的安全厚度值,研究結(jié)果表明:水壓力每增加0.5MPa,溶腔與隧道掌子面間的安全厚度宜增加2~4m;隨著水平