【摘要】：在巖溶地區(qū)進行隧道工程建設(shè)時,由于其復(fù)雜的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件使得隧道在施工期間容易發(fā)生嚴重的巖溶地質(zhì)災(zāi)害。為保證隧道施工安全有序,開展突水涌泥風(fēng)險評估及圍巖穩(wěn)定性的影響研究對于隧道施工意義重大。本文以舊州隧道為工程依托,針對施工中突水涌泥風(fēng)險及圍巖失穩(wěn)的問題,采用實地調(diào)查、地質(zhì)預(yù)報、現(xiàn)場監(jiān)控、模糊綜合評價法和數(shù)值模擬的方法,從巖溶隧道水文地質(zhì)特征、突水涌泥及塌方風(fēng)險和圍巖受力變形特性的角度對上述問題開展研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、通過理論研究分析了舊州隧道巖溶發(fā)育的水文地質(zhì)條件,采用地下水動力學(xué)法對里程K5+660~K6+980局部段落進行涌水量預(yù)測研究,得到最大涌水量為25275.6m~3/d�；诘刭|(zhì)雷達預(yù)報的工程實例,從分析雷達圖像“六位特征”出發(fā),對完整圍巖、貧水型裂隙破碎帶、填充型巖溶的雷達圖像特征進行了研究和總結(jié)。2、通過篩選影響突水涌泥的主控因素來構(gòu)建隧道突水涌泥模糊層次綜合評價模型,采用“1~9”標度法構(gòu)建判斷矩陣,并基于專家評分法建立隸屬度函數(shù)矩陣,構(gòu)建隧道突水涌泥風(fēng)險、塌方風(fēng)險的概率和致災(zāi)程度隸屬度模型。最后基于最大隸屬度原則確定了在里程ZK6+075處發(fā)生突水涌泥風(fēng)險等級屬中度風(fēng)險,應(yīng)發(fā)布黃色預(yù)警信號;在ZK5+992斷面處發(fā)生巖溶塌方風(fēng)險等級屬高度風(fēng)險,應(yīng)發(fā)布橙色預(yù)警信號。3、首先開展不同位置隱伏溶洞與隧道間巖盤安全厚度的分析計算。其次利用FLAC3D數(shù)值計算軟件開展了在溶洞位置、圍巖等級、等效水壓、側(cè)壓力系數(shù)、巖盤厚度以及組合溶洞等多種形式下圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律研究。結(jié)果表明:圍巖等級為Ⅴ級、等效水壓大于1MPa、側(cè)壓力系數(shù)大于2.0、巖盤厚度小于2m、隧道側(cè)部存在充填型隱伏溶洞時,隧道與隱伏溶洞間的巖盤將出現(xiàn)剪切活性塑性區(qū),圍巖的穩(wěn)定性差。經(jīng)比較,現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)值與模擬計算結(jié)果差值在6%以內(nèi),模擬結(jié)果較準確。4、探討了灰?guī)r地段地下水滲流對圍巖受力變形特性的影響,針對中巖柱和拱腳部位潛在隱伏溶洞的狀況,研究了溶洞大小和水壓對圍巖的影響規(guī)律。結(jié)果表明:當?shù)叵滤桓哂?0m、圍巖等級為Ⅴ級時,當溶洞直徑大于4m以及巖溶水壓力小于0.25MPa時,隧道與溶洞間的巖盤將出現(xiàn)貫通的拉剪活性塑性區(qū),圍巖穩(wěn)定性極差。經(jīng)比較,現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)值與模擬計算結(jié)果差值在8%以內(nèi),模擬結(jié)果較準確。
【圖文】：

第一章 緒論意義弱酸性溶蝕作用的巖溶水對可溶性巖石（如：以碳）進行的以化學(xué)溶蝕、流水溶蝕等化學(xué)作用以及重重作用的結(jié)果，以及在雙重作用下形成的地表巖溶稱喀斯特[1]。是碳酸鹽類巖層分布的聚集區(qū)，在多重因素的綜合。據(jù)調(diào)查，可溶性巖層分布面積約占國土面積的 約占國土面積的 9.4%，以西南地區(qū)貴州、廣西、云溶最為發(fā)育。我國巖溶環(huán)境地質(zhì)圖如圖 1.1 所示[2

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文9km 的線路中有 91 座隧道穿越巖溶地區(qū)，施工中 座隧道發(fā)生過大型突水突泥以及塌方等災(zāi)害事故，防止在巖溶地區(qū)進行隧道施工發(fā)生各類巖溶地質(zhì)究就顯得尤為重要。本文依托工程舊州隧道是安址區(qū)工程、水文地質(zhì)復(fù)雜，洞身段巖溶發(fā)育，施害。洞身段穿越九龍山背斜核部地帶，，雨季水量巖溶時發(fā)生巖溶突水涌泥可能性大，同時隧道進高，施工危險性高，隧址區(qū)地貌見圖 1.2 所示。突水、涌泥、坍塌、巖爆等災(zāi)害，保證巖溶隧道借助地質(zhì)超前預(yù)報、監(jiān)測、風(fēng)險評價和數(shù)值模擬施工安全至關(guān)重要。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U456.33;U451.2

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本文編號：2682447