為研究前伏溶洞對巷道開挖圍巖穩(wěn)定性的影響,文章結(jié)合工程實(shí)例,采用FLAC^3D建立考慮滲流-應(yīng)力-損傷相互影響的數(shù)值模型,分析了溶洞巷道圍巖在開挖過程中應(yīng)力、變形、塑性區(qū)以及滲流場的變化特征。分析結(jié)果表明:（1）當(dāng)工作面靠近溶洞時,溶洞對巷道前方巖體的分區(qū)破裂損傷現(xiàn)象有一定的抑制作用;（2）隨著工作面距溶洞距離的減小,巷道工作面巖體最大位移將逐漸增大并出現(xiàn)"突變"特征,同時最大位移位置也會隨著涌水通道的變化而不斷變化;（3）當(dāng)防水巖柱小于一定厚度時,前伏溶洞巷道圍巖涌水量將會突然增大,表現(xiàn)出明顯的突水現(xiàn)象;（4）巷道圍巖滲流與滲透系數(shù)變化是導(dǎo)致前伏溶洞巷道突然發(fā)生坍塌、掉塊以及突水的根本原因。 

【文章來源】：現(xiàn)代隧道技術(shù). 2020,57(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

1 不同分析方法下巷道圍巖的最大位移

圖10給出了以上4種分析方法下當(dāng)d=4 m時巷道圍巖的塑性區(qū)分布圖。由圖可知，方法A和B的圍巖塑性區(qū)分布規(guī)律分別與方法C和D保持一致，但方法B和D的塑性區(qū)大小要明顯大于A和C。這說明圍巖滲透系數(shù)的變化對巷道圍巖塑性區(qū)影響較小，而圍巖滲流與否以及溶洞周邊初始水壓力的分布則對巷道圍巖塑性區(qū)分布具有很大的影響。因此，在研究含水溶洞對巷道圍巖破裂屈服影響時，必須考慮滲流以及地層水壓力的分布情況。圖11為方法A,B和C計算條件下巷道工作面以及拱頂處巖體的最大位移，與圖6對比可以看出：不同分析方法計算得到的巷道圍巖位移差別很大，其中，方法A下圍巖位移最大，方法D次之，方法B再次之，方法C最小。這主要是因?yàn)椋悍椒ˋ下圍巖孔隙水無法滲出，導(dǎo)致巷道開挖后，巷道周邊圍巖賦存的高水壓力直接作用于圍巖本身，其圍巖位移最大；而方法C由于溶洞內(nèi)高水壓力沒有得到擴(kuò)散，只能在巷道工作面接近溶洞時才會對圍巖變形產(chǎn)生影響，因此該方法下圍巖位移最小；方法D由于考慮圍巖滲透系數(shù)變化影響，溶洞內(nèi)高水壓力能夠快速通過涌水通道影響圍巖變形，因此方法D圍巖變形要大于方法B。由巷道向溶洞推進(jìn)過程中圍巖最大位移變化規(guī)律上看，方法C和D下工作面圍巖最大位移都具有明顯的突變特征，這表明巷道圍巖滲流與滲透系數(shù)變化都是導(dǎo)致巷道突然發(fā)生坍塌和掉塊的關(guān)鍵原因。

巷道圍巖涌水量隨工作面距溶洞距離的變化規(guī)律

【參考文獻(xiàn)】：
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