既有溶洞對(duì)鐵路單線(xiàn)隧道施工穩(wěn)定性的影響研究.pdf

1、既有巖溶是山區(qū)隧道建設(shè)中常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，這種不良地質(zhì)現(xiàn)象的存在給隧道的施工和運(yùn)營(yíng)造成了嚴(yán)重威脅。本文以新建宜(昌)萬(wàn)(州)鐵路金子山隧道為依托工程，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有研究成果基礎(chǔ)上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值試驗(yàn)等方法較全面的研究了單線(xiàn)鐵路隧道施工中不同空間位置和尺度的既有溶洞對(duì)隧道施工的影響，提出了穿越既有溶洞區(qū)鐵路隧道設(shè)計(jì)、施工和支護(hù)的設(shè)計(jì)原則和巖溶區(qū)隧道建設(shè)應(yīng)遵循的技術(shù)思路和方法體系。研究主要內(nèi)容及結(jié)論包括： (1)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查基礎(chǔ)上

2、，對(duì)巖溶區(qū)隧道施工中遇到的既有溶洞對(duì)隧道的影響進(jìn)行分析、總結(jié)，將既有溶洞對(duì)隧道的影響區(qū)分為大跨度既有溶洞引起的隧道頂、底板的跨塌和小尺度溶洞引起的隧道圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力特征的變化，對(duì)大尺度既有溶洞引起的隧道項(xiàng)、底板的失穩(wěn)，在分析失穩(wěn)機(jī)理的基礎(chǔ)上提出了隧道頂、底板安全厚度的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。 (2)根據(jù)既有隧道塌方事故分析，提出隧道巖體失穩(wěn)的兩種形式。 (3)針對(duì)當(dāng)前提倡的基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)位移反分析進(jìn)行的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的

3、問(wèn)題進(jìn)行分析，闡明了位移反分析的力學(xué)基礎(chǔ)，提出了“位移等效連續(xù)彈塑性介質(zhì)巖體”的概念。 (4)對(duì)小尺度溶洞引起的隧道穩(wěn)定問(wèn)題，以鐵路單線(xiàn)隧道為例，較系統(tǒng)地分析了既有溶洞的空間形態(tài)對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響。 (5)跟蹤巖溶區(qū)隧道施工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)，研究不同空間展布和不同尺度溶洞對(duì)隧道圍巖應(yīng)力、位移和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，驗(yàn)證模型分析結(jié)論的合理性。 (6)在數(shù)值分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合宜萬(wàn)線(xiàn)巖溶隧道施工，提出了巖溶區(qū)鐵路