岩溶地区富水压力溶腔的存在威胁着隧道施工安全。为分析压力溶腔存在对隧道施工安全的影响,以溶腔位于隧道上方的不利工况为例建立了防突层的简化力学模型,并考虑水压力和侧压力的共同影响,采用结构力学方法和变分原理推导了防突层最小安全厚度,分析了防突层高跨比对最小安全厚度取值的影响。结合某岩溶隧道,推算出防突层安全厚度为7.29m,小于溶腔与隧道临空面的实际厚度,判定该隧道施工是安全的。运用有限差分软件FLAC3D建立数值分析模型,分析了压力溶腔存在对防突层竖向位移以及受力的影响,进而判定防突层稳定性。结果表明:当压力溶腔与隧道临空面实际岩层厚度大于防突层最小安全厚度时,不会威胁隧道施工安全,但溶腔存在时防突层竖向位移和竖向应力均有增大趋势,考虑施工扰动因素建议施工中应加强溶腔处位移监测,及时反馈信息,确保施工安全。研究结果可为岩溶隧道施工提供借鉴。
筑 龙 网 WW W. ZH UL ON G. CO M 岩 溶 隧 道 施 工 1.岩溶: 岩溶是可溶性岩层(如石灰岩、白云质灰岩等)受具有溶解能力(含 CO2)的水的长 期作用而产生的。由于溶蚀的形成,位置、塌陷作用的不同,岩溶个体形态、大小也不 同。岩溶可概略分为以下几种情况。 1.1 按有无地下水分: 1.1.1 溶缝、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季节性流水。 1.1.2 长年流水。 1.1.3 溶洞内无水,其中有充填物或干燥无充填物。 其规模有大有小,大的有几十米,如轿顶山隧道出口正洞掘进 1600m 遇上特大溶洞, 溶洞沿线路长 80 余米,隧底面以上高 25m,宽约 60m,洞分四层,通道、支洞错综迂回,其 下有常年流水的暗河,小的多在 10m 以内。 1.2 按其出露在隧道洞身部位分 1.2.1 位于隧道顶部或顶部的一侧 1.2.2