白芷山隧道巖溶段施工力學(xué)性態(tài)與穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國幅員遼闊，有70％的國土面積為山區(qū)，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，是世界上巖溶分布最廣的國家之一。近年來，隨著科技進步和社會生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，為滿足交通事業(yè)發(fā)展的要求，在巖溶地區(qū)修建的隧道也將越來越多。巖溶對隧道工程的影響除涌水、突泥之外主要表現(xiàn)為隧道周邊圍巖的變形、失穩(wěn)，常常導(dǎo)致隧道開挖中局部坍塌、掉塊、落石等。巖溶的這種不良地質(zhì)現(xiàn)象的存在給巖溶區(qū)公路隧道的開挖施工和運營安全造成嚴(yán)重威脅。而當(dāng)前隧道建設(shè)中關(guān)于溶洞對隧道的影響方面的研究比較缺乏

2、。因此，系統(tǒng)的研究溶洞對隧道建設(shè)的影響，探討其規(guī)律，對保證巖溶區(qū)隧道建設(shè)的安全性，提高巖溶隧道工作的預(yù)見性和效率，減少溶巖隧道地質(zhì)災(zāi)害很有必要。
　　 本文以白芷山隧道為依托工程，在總結(jié)國內(nèi)外已有研究成果基礎(chǔ)上，通過數(shù)值計算等方法比較深入的研究了不同溶洞大小、位置條件下的圍巖應(yīng)力場的分布變化規(guī)律及溶洞條件下隧道圍巖的穩(wěn)定性，并得到了一些有益的結(jié)論。通過數(shù)值模擬分析結(jié)果的對比，對圍巖施工力學(xué)性態(tài)與穩(wěn)定性方向研究取得的主要成果如下：

3、①分布于隧道周邊位置的溶洞，隨溶隧距增加，其對圍巖穩(wěn)定性的影響減小。數(shù)值計算表明，溶洞位于隧道頂部及左側(cè)，其凈距達(dá)到2～3倍溶洞尺寸時，溶洞對隧道圍巖的穩(wěn)定性影響可以不計。②隧道頂部及附近的溶洞對隧道拱頂及附近的圍巖的影響程度與溶洞尺寸成負(fù)相關(guān)性關(guān)系，溶洞尺寸越大，下沉位移越小。主洞隧道左側(cè)及底部的溶洞隨距離的增加，對周邊圍巖的影響不大。兩隧道間溶洞半徑尺寸越大，對周邊圍巖的影響越大。③主洞隧道頂部的溶洞對隧道拱頂及拱側(cè)的影響較大對邊墻