水壓充填型溶腔對(duì)隧道穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、應(yīng)用新奧法修建隧道,特別是富水區(qū)域的隧道工程時(shí),承壓地下水的防治若處理不當(dāng),將會(huì)造成突水,突泥等安全事故,嚴(yán)重影響隧道施工人員的生命安全及生產(chǎn)成本,同樣也會(huì)對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)期間的安全與維護(hù)產(chǎn)生影響。近年來(lái),我國(guó)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(lái)越多,其中以水壓充填型溶腔對(duì)隧道的影響尤其明顯,由于溶腔中存在高水壓力,隧道建設(shè)過(guò)程極有可能誘發(fā)突水事故,嚴(yán)重威脅隧道施工安全。
　　針對(duì)這一現(xiàn)狀,在總結(jié)國(guó)內(nèi)外

2、現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法對(duì)水壓填充型溶腔與隧道掌子面間的安全厚度等問(wèn)題進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的研究。主要內(nèi)容和成果如下:
　?、俜治隹偨Y(jié)了有水壓充填型溶腔的隧道發(fā)生突水災(zāi)害的影響因素,得出隧道突水主要受水壓力、地應(yīng)力、圍巖結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)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(shí)也受到隧道斷面大小、隧道開(kāi)挖速度以及預(yù)留的安全厚度等施工因素的影響。
　?、谕ㄟ^(guò)對(duì)依托工程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,分析了當(dāng)溶腔中

3、的水壓力一定時(shí),在流固耦合作用下,隧道發(fā)生突水事故時(shí)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(yù)留安全厚度的建議值,建議2MPa水壓力作用下,預(yù)留安全厚度不宜小于6m.
　?、弁ㄟ^(guò)對(duì)依托工程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)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(yīng)力與水壓力耦合作用下的安全厚度值,隧道不同圍巖強(qiáng)度等級(jí)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