【摘 要】
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近年来,我国西南地区修建了大量山岭隧道。这些隧道穿越不良地质的情况日益增多,其中以水压充填型溶洞对隧道的影响尤其明显,由于溶洞中存在不同程度的水压力,在隧道建设过程当中极易造成突水、突泥等安全事故,严重影响隧道施工人员的生命安全及生产成本。本文以新高坡隧道工程为依托,在总结国内外现有研究成果的基础上,采用数值模拟计算等研究手法对水压填充型串珠溶洞对隧道结构的影响等问题进行了较为系统深入的研究。主要
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近年来,我国西南地区修建了大量山岭隧道。这些隧道穿越不良地质的情况日益增多,其中以水压充填型溶洞对隧道的影响尤其明显,由于溶洞中存在不同程度的水压力,在隧道建设过程当中极易造成突水、突泥等安全事故,严重影响隧道施工人员的生命安全及生产成本。本文以新高坡隧道工程为依托,在总结国内外现有研究成果的基础上,采用数值模拟计算等研究手法对水压填充型串珠溶洞对隧道结构的影响等问题进行了较为系统深入的研究。主要内容和成果如下:(1)基于大量岩溶隧道突水资料统计分析,从可溶性岩石特性及岩溶地质构造特征角度分析了岩溶发育特征,总结了溶洞发育特征机制及岩溶填充介质特征,通过岩溶突水机理及突水控制因素等方面对岩溶发育特征与隧道突水机理分析。(2)以新高坡隧道工程为依托,采用FLAC3D软件结合实际工况进行数值模拟计算,对小导管注浆、管棚注浆和管棚+小导管注浆三种超前支护方案进行数值模拟,根据隧道周边位移和支护结构应力状态综合分析;对无溶洞、顶部溶洞、左侧溶洞及底部溶洞等不同位置的填充型串珠溶洞对隧道结构的影响进行对比分析,确定串珠溶洞对隧道影响最不利的位置。(3)结合现场的工程地质概况和支护参数,通过数值模拟对隧道左侧存在不同直径、压强及不同间距的填充型串珠溶洞时,控制单一变量分析施工过程中围岩稳定性,总结隧道结构位移及受力变形规律。(4)结合前人工程实践中总结的岩溶隧道灾害防治成果,提出针对岩溶隧道具有普遍适用性的突水防治原则;总结不同类型的岩溶发育特征,确定相应的针对性强岩溶隧道突水治理对策。
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