溶洞對(duì)隧道施工的影響研究.pdf

1、溶洞的存在使得隧道工程的穩(wěn)定性變得復(fù)雜，而這種影響也隨溶洞類(lèi)型、大小、間距、方位的變化而變化。因此，對(duì)巖溶隧道進(jìn)行模擬仿真是十分必要的。本文利用有限元法對(duì)不同大小、不同間距以及不同方位的干溶洞對(duì)隧道施工的圍巖位移、圍巖和支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)力做了全面的對(duì)比分析；利用有限差分軟件對(duì)高水壓充填型巖溶隧道圍巖穩(wěn)定性做了分析；利用DYNA對(duì)既有溶洞時(shí)巖板的爆破動(dòng)力特性做了探討：
　?、盘剿髁艘粭l通過(guò)定義洞徑比和間徑比兩個(gè)無(wú)量綱參數(shù)，并通過(guò)二者結(jié)合用

2、以研究不同尺度、不同距離溶洞對(duì)隧道洞室圍巖應(yīng)力、位移和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響的新途徑，一定程度克服了單純考慮溶洞規(guī)模或溶洞距離開(kāi)展研究的弊端。不同方位溶洞對(duì)隧道的影響可劃分為若干區(qū)域，溶洞方位不同時(shí)對(duì)應(yīng)的區(qū)域不同。一般而言：拱腰以及底部墻角處為過(guò)渡區(qū)域。
　?、撇捎玫刃Я耗Ｐ蛠?lái)分析巖板涌突水安全厚度，研究表明：當(dāng)溶洞充水壓力大于50m時(shí)，都受抗剪安全厚度控制：當(dāng)水壓力小于50m時(shí)，頂部溶洞受抗彎安全厚度控制，底部和側(cè)部溶洞受抗剪安全厚度

3、控制。當(dāng)水壓低于10m時(shí)，選擇溶腔跨度作為等效梁長(zhǎng)度計(jì)算防突安全厚度偏于保守，而當(dāng)水壓大于50m時(shí)，又偏于冒進(jìn)。溶腔常規(guī)水壓力小于10m時(shí)，建議頂部溶洞的防突安全距離取4.0m，底部溶洞的防突安全距離取0.6m，側(cè)部溶洞的防突安全距離取3.5m。
　　⑶選取頂部溶洞分析了爆破震動(dòng)特性，研究表明：Ⅲ級(jí)圍巖震速峰值比Ⅳ級(jí)圍巖震速峰值約小10％；溶洞的存在使得隧道拱頂質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)峰值增大，且影響隨溶洞洞徑的增大而加大，隨溶洞離洞室間距離的增