巖溶隧道災(zāi)變分析及災(zāi)害防治研究.pdf

1、巖溶地區(qū)因受其特殊地質(zhì)構(gòu)造影響，在隧道施工過程中極易發(fā)生突水、涌泥等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，成為了制約隧道建設(shè)快速發(fā)展的瓶頸。因此本文針對(duì)巖溶隧道地質(zhì)災(zāi)害，采用理論分析和數(shù)值模擬等研究方法，對(duì)巖溶隧道的災(zāi)變分析及災(zāi)害防治進(jìn)行研究，得到如下結(jié)論:
　　(1)總結(jié)巖溶產(chǎn)生的條件及分類，指出其發(fā)育的控制因素;闡述巖溶易導(dǎo)致隧道坍塌、巖溶突水、突泥等不良地質(zhì)災(zāi)害。
　　(2)立足巖溶隧道突水孕育時(shí)間長，破壞能量大的客觀實(shí)際，將隧道的突水劃分為

2、能量積蓄和劇變失穩(wěn)兩階段?；诹W(xué)分析，引入軟化系數(shù)，得到了水對(duì)裂隙巖體強(qiáng)度的劣化計(jì)算公式?；诹黧w力學(xué)伯努利方程，得到了突水速度計(jì)算式，揭示了巖溶水壓對(duì)突水量具有動(dòng)力控制作用。將斷裂力學(xué)理論方法運(yùn)用于巖溶巖體在水作用下裂紋擴(kuò)展研究，將裂紋擴(kuò)展劃分為拉剪擴(kuò)展及壓剪破壞模式，推導(dǎo)出充水條件下裂紋破壞的臨界水壓力值計(jì)算方法。
　　(3)對(duì)巖溶隧道的突水災(zāi)變機(jī)理進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了防突層災(zāi)變破壞及巖溶體結(jié)構(gòu)面變形誘發(fā)災(zāi)變機(jī)理?；谀芰糠?/p>

3、析，構(gòu)建了尖點(diǎn)突變模型，得到了判別巖溶防突層以及巖溶結(jié)構(gòu)面動(dòng)力失穩(wěn)的臨界條件;用平衡曲面形象的刻畫了動(dòng)力系統(tǒng)演化過程中從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的跳躍。通過對(duì)控制參數(shù)分析，揭示了蠕變控制因子對(duì)巖溶隧洞巖體軟弱結(jié)構(gòu)面演化速度的控制作用。
　　(4)著重探討了地質(zhì)法、超前導(dǎo)坑法、地質(zhì)雷達(dá)法和紅外線探測法隧道的超前預(yù)報(bào)技術(shù)。通過理論分析并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，提出了各種探測方法在施工應(yīng)用中所應(yīng)注意的問題。分別研究分小型溶洞及大型充填淤泥型溶洞處