隱伏溶洞對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律及鄂西山區(qū)巖溶處治技術(shù)研究.pdf

1、巖溶隧道突水突泥等地質(zhì)災(zāi)害給隧道施工和運(yùn)營安全造成極大威脅，已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。如何針對(duì)不同地質(zhì)條件下不同類型的巖溶隧道采用恰當(dāng)?shù)膸r溶治理措施來減輕隧道巖溶危害是一個(gè)亟待解決的重大難題。鄂西山區(qū)多為碳酸鹽巖地層，氣候濕潤，導(dǎo)致地表多形成巖溶洼地，山體內(nèi)溶洞、溶腔、地下暗河等巖溶構(gòu)造十分發(fā)育，隧道建設(shè)過程中極易遇到不同類型、不同分布形態(tài)的隱伏溶洞。溶洞的大量存在，極易導(dǎo)致隧道在開挖擾動(dòng)下發(fā)生大規(guī)模的突水突泥、隧道圍巖崩塌、地表塌陷等地

2、質(zhì)災(zāi)害，對(duì)施工安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為此，研究溶洞的發(fā)育特征及規(guī)律，分析不同類型溶洞對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響，建立一套行之有效、經(jīng)濟(jì)合理的隧道溶洞綜合治理方案和體系，從根本上解決具有隱蔽性和突發(fā)性的巖溶危害問題，不僅對(duì)既有巖溶地區(qū)隧道施工具有重要技術(shù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義，而且為在建和待建的巖溶隧道的建設(shè)提供了重要的理論依據(jù)和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)。本文以鄂西山區(qū)恩來恩黔高速公路、利萬高速22條巖溶隧道為工程背景，探討了巖溶發(fā)育機(jī)制及特征，建立了鄂西山區(qū)隱伏溶洞分

3、類體系，基于層次分析法，定性研究了鄂西山區(qū)高速公路含隱伏溶洞巖溶隧道圍巖穩(wěn)定性的影響因素與因素權(quán)值，并提出了隱伏溶洞影響隧道圍巖穩(wěn)定性的評(píng)估方法?；贑OMSOLMutiphysics多場耦合數(shù)值模擬軟件定量分析了在不同類型和分布形態(tài)下的隱伏溶洞的影響下隧道圍巖滲流場、應(yīng)力場及位移場的變化規(guī)律，探究不同施工步驟、圍巖等級(jí)、距離、水壓、大小、形狀以及位置的隱伏溶洞對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響。結(jié)合鄂西山區(qū)巖溶隧道實(shí)際施工情況，針對(duì)不同類型的隱伏溶洞

4、提出了具體的治理原則和處治技術(shù)。
　　本文開展主要研究工作如下:
　　(1)系統(tǒng)收集國內(nèi)外典型溶洞工程案例資料，基于巖溶發(fā)育的四項(xiàng)基本條件，結(jié)合鄂西山區(qū)高速公路項(xiàng)目群，研究鄂西山區(qū)巖溶發(fā)育特征規(guī)律及分類特征，將恩來恩黔高速、利萬高速22條巖溶隧道揭示的隱伏溶洞綜合分類。
　　(2)基于鄂西山區(qū)隱伏溶洞發(fā)育條件，綜合施工因素和控制措施，篩選出隱伏溶洞對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響的評(píng)估指標(biāo)，采用層次分析法，建立含隱伏溶洞的隧道圍巖