隱伏溶洞對隧道圍巖——支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響研究.pdf

1、巖溶災(zāi)害是山區(qū)隧道建設(shè)中常見的地質(zhì)災(zāi)害之一,論文針對巖溶區(qū)隧道建設(shè)中隱伏溶洞對隧道圍巖、支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響展開研究,主要進行了以下幾方面的研究工作:
　　(1)結(jié)合西南地區(qū)巖溶隧道災(zāi)害調(diào)查,對不同空間展布和尺度隱伏溶洞引起的隧道工程問題進行分析,針對該地區(qū)常見隱伏溶洞對隧道穩(wěn)定性的影響建立了相應(yīng)的力學(xué)分析模型。在分析溶洞形成機理和圍巖變形特性基礎(chǔ)上,提出了溶洞模擬的“空場”力學(xué)模型和考慮溶蝕條件的“隧道”力學(xué)模型。
　　(

2、2)分析了含大尺度隱伏溶洞時溶洞與隧道間巖層的失穩(wěn)機理,將大尺度隱伏溶洞影響時隧道頂板、底板的失穩(wěn)簡化為梁板的跨塌問題,采用彈性理論推導(dǎo)了巖溶隧道頂板、底板的最小安全厚度分析計算公式。
　　(3)針對大部分常見中、小尺度溶洞引起的巖溶隧道穩(wěn)定性問題,應(yīng)用數(shù)值試驗方法,系統(tǒng)分析了不同位置、規(guī)模的隱伏溶洞對圓形、城門洞型隧道圍巖應(yīng)力、位移和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響;分析了不同溶洞影響下圍巖塑性區(qū)的變化特征。在數(shù)值試驗基礎(chǔ)上,對不同規(guī)模、位置

3、隱伏溶洞引起隧道位移變化規(guī)律的內(nèi)在機理進行了分析;給出了隱伏溶洞影響時隧道圍巖位移、應(yīng)力和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化的量化特征;提出了隱伏溶洞影響范圍劃分圖。
　　(4)研究了不同位置、尺度隱伏溶洞對隧道圍巖空間位移變化特征的影響;分析了不同圍巖條件和地應(yīng)力條件時隱伏溶洞對隧道圍巖位移、應(yīng)力和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響的變化規(guī)律。
　　(5)跟蹤巖溶區(qū)隧道施工進行了現(xiàn)場原位試驗,對幾種空間展布和尺度隱伏溶洞引起的圍巖位移、應(yīng)力和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影