岩溶隧道涌突水形成机制及岩壁安全厚度研究

摘要：

为了分析岩溶隧道涌突水形成机制,探讨防涌突水形成所需的最小岩壁安全厚度,基于莫尔-库伦判据探讨了爆破振动对围岩稳定性的影响,以振动加速度为指标推导了损伤区的分布范围;基于断裂力学理论分析了水力劈裂的启动判据,结合强度准则推导了裂隙带的分布范围;同时考虑施工爆破振动作用和高压水力劈裂作用,进一步分析了启动水力劈裂的条件;基于力学理论分析了隧道岩溶段施工过程中涌突水的形成机制,并提出防涌突水所需岩壁最小安全厚度的理论模型和计算公式.研究结果表明:防涌突水所需涌突水岩壁最小安全厚度由爆破严重损伤区、溶洞周边裂隙区、裂隙扩展区、潜在危险区四部分组成,案例的理论计算值与现场实际安全岩壁厚度值接近.研究成果可为中坝等隧道的安全施工提供依据.

关键词：爆破振动作用、振动加速度、水力劈裂、应力强度因子、岩壁安全厚度

所属期刊栏目：49

分类号：P642(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41272332;国家自然科学基金青年基金资助项目11402038

在线出版日期：2018-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：61-66