巖溶隧道災變分析及災害防治研究.pdf

1、巖溶地區(qū)因受其特殊地質(zhì)構(gòu)造影響，在隧道施工過程中極易發(fā)生突水、涌泥等地質(zhì)災害現(xiàn)象，成為了制約隧道建設快速發(fā)展的瓶頸。因此本文針對巖溶隧道地質(zhì)災害，采用理論分析和數(shù)值模擬等研究方法，對巖溶隧道的災變分析及災害防治進行研究，得到如下結(jié)論:
　　(1)總結(jié)巖溶產(chǎn)生的條件及分類，指出其發(fā)育的控制因素;闡述巖溶易導致隧道坍塌、巖溶突水、突泥等不良地質(zhì)災害。
　　(2)立足巖溶隧道突水孕育時間長，破壞能量大的客觀實際，將隧道的突水劃分為

2、能量積蓄和劇變失穩(wěn)兩階段?；诹W分析，引入軟化系數(shù)，得到了水對裂隙巖體強度的劣化計算公式?；诹黧w力學伯努利方程，得到了突水速度計算式，揭示了巖溶水壓對突水量具有動力控制作用。將斷裂力學理論方法運用于巖溶巖體在水作用下裂紋擴展研究，將裂紋擴展劃分為拉剪擴展及壓剪破壞模式，推導出充水條件下裂紋破壞的臨界水壓力值計算方法。
　　(3)對巖溶隧道的突水災變機理進行研究，重點分析了防突層災變破壞及巖溶體結(jié)構(gòu)面變形誘發(fā)災變機理?；谀芰糠?/p>

3、析，構(gòu)建了尖點突變模型，得到了判別巖溶防突層以及巖溶結(jié)構(gòu)面動力失穩(wěn)的臨界條件;用平衡曲面形象的刻畫了動力系統(tǒng)演化過程中從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的跳躍。通過對控制參數(shù)分析，揭示了蠕變控制因子對巖溶隧洞巖體軟弱結(jié)構(gòu)面演化速度的控制作用。
　　(4)著重探討了地質(zhì)法、超前導坑法、地質(zhì)雷達法和紅外線探測法隧道的超前預報技術(shù)。通過理論分析并結(jié)合實際工程應用，提出了各種探測方法在施工應用中所應注意的問題。分別研究分小型溶洞及大型充填淤泥型溶洞處