隐伏溶洞对隧道开挖稳定性分析（论文）.pdf

·134 · 隐伏溶洞是隧道开挖过程中未揭露出来的溶洞，分布在 隧道开挖轮廓以外，由于隐伏具有一定的隐蔽性，当隧道开 挖接近隐伏溶洞时，无法了解前方地质情况，会使隧道施工 进入该区段后，仅由于没有及时支护或支护强度不够，造成 隧道突发性的破坏，给工程带来极大的挑战 [1–3] 。 经多位学者的研究，目前来看，学者对溶洞处于不同位 置时隧道开挖稳定性的影响研究较少。本文利用FLAC3D数 值分析软件，分别模拟溶洞位于拱顶、拱肩、边墙、拱脚、 拱底5种不同工况下，隧道开挖过程中衬砌受力与变形、溶洞 变形、塑性区体积，分析不同位置下对隧道开挖稳定性的影响。 研究成果可为类似溶洞隧道的设计与施工提供参考。 
?仁? 1.1 B
?? ? 昆明绕城高速东南段杨林隧道为双线分离式双向六车道 公路隧道，隧道左线全长 9 46 2 m ，右线全长9 41 0 m 。隧道正 洞采用三心圆曲墙式断面，主洞拱部半径 8.6 m 。内轮廓净空 宽度15.26 6 m ，轮廓标准断面净空面积 97.9 2 m 2。 1.2 ]Q) ?? 隧道范围内为为强 –全风化，灰白 –灰黑、褐黑色白云 质泥灰岩、泥岩夹页岩、泥质砂岩等，岩石强度低，易软化， 且分布紊乱，大部分为破裂层状结构，层间有软弱填充层， 局部为碎屑状、土状结构等，局部地下水较丰富，透水性强。 1.3 S??? ? 经现场查勘情况绘制了杨林隧道 K19+903 突水点溶洞空 腔分布规律如下。 （1）溶洞空腔 1：位于线路前进方向右侧 K19+892.5~K19+ 899右边墙脚、拱腰、拱顶外侧 3~ 5 m 处，溶洞空腔宽约3~ 5 m ， 高约3~ 8 m ，斜向长度约 2 0 m ，坡度约60%，溶洞内有充填物 和松散的渣体，如图 1（a）所示。 （2）溶洞空腔2：位于线路前进方向右侧 K19+877~K19+ 892.5右边墙拱腰外侧约 5~2 2 m 、拱顶初支以上6~ 9 m 处，溶 洞空腔宽约3 1 m ，高约2 0 m ，长约15. 5 m ，溶洞内有充填物和 松散的渣体。右侧有小股状水，如图 1（b）所示。 （3）溶洞空腔3：位于线路前进方向右侧 K19+862~K19+ 877右边墙拱腰外侧，溶洞空腔宽约 3~ 5 m ，高约 3 m ，长约 15 m ，溶洞内有充填物和松散的渣体，如图 1（c）所示。 （4）溶洞空腔4：位于线路前进方向右侧 K19+922~K19+ 896右边墙拱腰外侧约 8~1 5 m 处，溶洞空腔宽约6~ 8 m ，高约 2~3. 5 m ，长 约2 6 m ，溶洞内有充填物和松散的渣体，如图 1（d） 所示。 （5）溶洞空腔5：位于线路前进方向右侧 K19+922~K19+ 935右边墙拱腰外侧约 8~2 8 m 处，溶洞空腔宽约2~3. 5 m ，高 约2~ 3 m ，长 约 3 1 m ，溶洞内有充填物和松散的渣体，如图 1（e） 所示。 （6）溶洞空腔6：位于线路前进方向右侧 K19+922~K19+ 926右边墙拱腰拱顶处，溶洞空腔宽约 2~ 3 m ，高约2. 8 m ，长 约1 6 m ，溶洞内有充填物和松散的渣体，如图 1（f）所示。 （7）溶洞空腔7：位于线路前进方向右侧 K19+922~K20+ 024右边墙拱腰拱顶处，溶洞空腔宽约 8~1 8 m ，高约5~ 8 m ， 斜长约15 0 m ，在突水洞室 K0+035掌子面中间围岩有在大股 壮流水，在突水洞室 K0+035洞室进洞左侧约 6 0 m 处有个小水 塘是出水点。除溶洞下游有充填物和松散的渣体。上游全部 是光滑有溶腔岩体，如图 1（g）所示。 
坤?? 2.1 f?? K 采用有限差分软件 FLAC3D进行分析，考虑施工过程中 ［摘 要］ FFLAC3D ??(?， ?堵品n tS基 B仑剧 ? ???? ?基"?， S世冶0??、 1?? ?r、 B仑 ????0zYr? O ; B仑剧 ??Q?$。??听， S基 B仑??，S ;剧 ?凹????其助， S?乙?7众q _ ；基 B仑?? ，?? 1?? ?r?? ，Ss B仑剧 ?7众??