溶洞對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型、大小、間距、方位的變化而變化。因此，對巖溶隧道進(jìn)行模擬仿真是十分必要的。本文利用有限元法對不同大小、不同間距以及不同方位的干溶洞對隧道施工的圍巖位移、圍巖和支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)力做了全面的對比分析；利用有限差分軟件對高水壓充填型巖溶隧道圍巖穩(wěn)定性做了分析；利用DYNA對既有溶洞時巖板的爆破動力特性做了探討：
　　⑴探索了一條通過定義洞徑比和間徑比兩個無量綱參數(shù)，并通過二者結(jié)合用

2、以研究不同尺度、不同距離溶洞對隧道洞室圍巖應(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)?；蛉芏淳嚯x開展研究的弊端。不同方位溶洞對隧道的影響可劃分為若干區(qū)域，溶洞方位不同時對應(yīng)的區(qū)域不同。一般而言：拱腰以及底部墻角處為過渡區(qū)域。
　?、撇捎玫刃Я耗Ｐ蛠矸治鰩r板涌突水安全厚度，研究表明：當(dāng)溶洞充水壓力大于50m時，都受抗剪安全厚度控制：當(dāng)水壓力小于50m時，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，選擇溶腔跨度作為等效梁長度計算防突安全厚度偏于保守，而當(dāng)水壓大于50m時，又偏于冒進(jìn)。溶腔常規(guī)水壓力小于10m時，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。
　?、沁x取頂部溶洞分析了爆破震動特性，研究表明：Ⅲ級圍巖震速峰值比Ⅳ級圍巖震速峰值約小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