巖溶隧道施工突水災(zāi)變機(jī)理與防治對策研究.pdf

1、我國是世界巖溶分布面積最大的國家，僅出露地表的巖溶就占全國總面積的13.5％，地下巖溶分布就更為廣泛，其中西南地區(qū)（主要是廣西、貴州和云南南部）分布較嚴(yán)重。隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，對地下空間的開發(fā)利用也不斷增大，尤其是西部大開發(fā)建設(shè)以來，因巖溶地區(qū)建設(shè)而發(fā)生的塌方、巖爆、涌泥突水等地質(zhì)災(zāi)害不計其數(shù)，造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失及生態(tài)環(huán)境破壞更無法估量，而其中巖溶突水災(zāi)害的更為頻繁且嚴(yán)重。因此，系統(tǒng)的研究巖溶突水對隧道施工的影響，并探討其

2、規(guī)律，對巖溶隧道施工中的安全性及突水災(zāi)害的防治等具有很大實(shí)用價值。
　　論文針對巖溶隧道突水災(zāi)害問題，并在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用理論分析及數(shù)值模擬分析的方法，探討分析及總結(jié)了巖溶隧道突水的基本力學(xué)特征及規(guī)律、突水災(zāi)變機(jī)理、突水災(zāi)害防治對策等，重點(diǎn)分析了隧道施工中巖溶對隧道圍巖及其結(jié)構(gòu)的力學(xué)及穩(wěn)定性影響，并根據(jù)其影響規(guī)律探討巖溶突水規(guī)律，進(jìn)而可為巖溶隧道突水災(zāi)害的防治提供參考。主要利用數(shù)值模擬方法研究三種類型巖溶隧道（即頂部

3、巖溶、底部巖溶及側(cè)部巖溶）在不同影響因素（即巖溶與隧道間距、巖溶大小、巖溶水壓）條件下的隧道圍巖及其結(jié)構(gòu)的力學(xué)及穩(wěn)定性影響規(guī)律，并得出以下結(jié)論:
　　溶隧間距越小、巖溶規(guī)模越大，對隧道圍巖的穩(wěn)定性越不利，當(dāng)隧道開挖應(yīng)力釋放直接影響到巖溶所在區(qū)域，由于巖溶是一個軟弱帶，會導(dǎo)致隧道圍巖發(fā)生塑性變形破壞，從而出現(xiàn)突水突泥現(xiàn)象;但當(dāng)隧道開挖產(chǎn)生的圍巖應(yīng)力釋放影響區(qū)域還在洞壁內(nèi)，隧道周邊圍巖仍處于彈性受力狀態(tài)，未發(fā)生塑性變形，則不會發(fā)生涌突