隧道上方充水溶洞对围岩稳定性影响的数值模拟

• 作 者: 李天斌[1]范占锋[2]陈国庆[1]杨成祥[3]
• 机 构: 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都 610059
• 出 处: 2011隧道及地下工程新发展国际论坛
• 发表日期: 2011年期

隧道拱顶上方存在充水溶洞时施工安全有较大风险，同时充水溶洞对围岩稳定性和支护也有明显影响。合理确定隧道洞顶与溶洞的安全岩墙厚度是岩溶隧道设计中的一个关键技术问题。文章应用数值模拟方法,对比研究了不同洞径比和间径比下隧道拱顶正上方和拱部侧向存在充水溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明：在自重应力作用下，隧道开挖后塑性区与充水溶洞塑性区贯通后易造成隧道涌水塌方；当隧道顶部和侧向存在充水溶洞时,当洞径比(溶洞洞径与隧道洞径之比)小于1．0时，建议安全岩墙的厚度应至少预留0．8倍隧道洞径；而洞径比大于1．0时,则安全岩墙厚度应至少大于1．0倍隧道洞径。计算研究分析为岩溶隧道工程稳定性评价和安全设计提供了科学依据。