水壓充填型巖溶隧道突水機(jī)理及襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)特性研究.pdf

1、我國(guó)是世界上巖溶地區(qū)分布最廣的國(guó)家，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的地下工程興建在巖溶地區(qū)，巖溶隧道穩(wěn)定性問題已成為工程建設(shè)中的突出問題，要順利地進(jìn)行工程建設(shè)，就必須解決巖溶對(duì)工程的影響及工程誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害問題。針對(duì)現(xiàn)狀，本論文通過總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有成果、數(shù)值模擬計(jì)算以及模型試驗(yàn)分析，對(duì)巖溶區(qū)隧道問題做了較深入的研究。 首先，總結(jié)了巖溶隧道突水機(jī)理及其主要影響因素。常見的巖溶涌水突泥情況，分為止水巖柱受拉破壞、裂隙面受剪破壞、裂隙

2、的水力擴(kuò)張、關(guān)鍵巖塊的失穩(wěn)4種情況。影響突水的主要原因有地質(zhì)條件、氣象原因以及隧道施工的擾動(dòng)等。 其次，運(yùn)用有限元進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，研究了填充型隱伏溶洞對(duì)隧道圍巖位移和襯砌內(nèi)力的影響規(guī)律。模擬計(jì)算以Ⅳ級(jí)圍巖為基礎(chǔ)，按溶洞位于隧道的側(cè)部、頂部和底部三種狀況。對(duì)每種狀況，分析溶洞大小、位置及溶洞內(nèi)水壓變化時(shí)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的不同影響，對(duì)比隧道周圍無隱伏溶洞時(shí)的狀況，總結(jié)出了一些有用的規(guī)律，為同類隧道的設(shè)計(jì)、施工和研究提供有益的借鑒和參考。