斷層破碎帶隧道涌水特征試驗研究.pdf

1、近年來，隨著我國交通建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展和隧道建設(shè)技術(shù)的不斷提高，隧道工程向大埋深、長洞線、地質(zhì)復雜、災害頻發(fā)等特點發(fā)展。其中，穿越斷層破碎帶隧道的涌水災害已成為隧道施工過程中的最主要地質(zhì)災害之一，其所造成的人員傷亡及經(jīng)濟損失也在各類隧道地質(zhì)災害中居于前列。因此，對穿越斷層破碎帶隧道的掌子面防突層安全厚度和隧道發(fā)生涌水時的涌水量、水壓力的變化特征進行試驗研究與分析具有重要意義。
　　本文依托岑（溪）水（汶）高速公路岑溪大隧道工程，以

2、穿越斷層破碎帶的隧道為研究對象，采用模型試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，在自重應力場作用下，對無地表水補給無注漿、有地表水補給無注漿和有地表水補給預注漿的三種工況下，隧道開挖過程中的涌水特征進行研究。其主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1.基于相似理論，對模型試驗進行設(shè)計。以幾何相似常數(shù)(Cl=80）、重度相似常數(shù)(C?=1）和滲透系數(shù)相似常數(shù)(Ck=1）為基礎(chǔ)，推導模型試驗中其余各物理力學參數(shù)的相似常數(shù)，并配制圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)的相似材料。

3、
　　2.在自重應力場作用下，對無地表水補給無注漿、有地表水補給無注漿和有地表水補給預注漿的三種工況下的隧道開挖進行模型試驗，研究穿越斷層破碎帶隧道施工時的涌水特征，得出了三種工況下隧道涌水時的涌水量、水壓力的變化規(guī)律及隧道發(fā)生涌水的掌子面防突層的安全厚度。
　　3.采用有限元分析軟件Midas/GTS對室內(nèi)模型試驗中的三種工況進行數(shù)值模擬，并將數(shù)值分析結(jié)果與模型試驗結(jié)果進行對比分析，得出穿越斷層破碎帶隧道的涌水特征，該結(jié)論