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我国水资源总量不少,但是由于人口基数大,人均占有量很低,水资源在地区分布上有着明显的不均衡性,具体表现为“东多西少、南多北少”。随着我国地下隧洞建设水平的提高,众多跨流域引水工程开始修建,跨流域引水工程的建设通常需要修建长距离的引水隧洞,由于距离跨度长,引水线路将会穿越不同地层,遇到浅埋段软土、软岩、区域性断裂带等不良地质条件,并且引水隧洞沿线一般地震活动频繁,这些复杂地质条件以及地震作用对地下隧洞稳定性有着极其不利的影响,因此,本文以处于地震高发区的云南省滇中工程昆明段长距离引水隧洞为依托,采用岩土工程中常用的数值分析软件FLAC3D,主要针对浅埋软土隧洞开挖及地震工况下的稳定问题、软岩段隧洞衬砌围岩接触面地震响应问题以及断层破碎带对地下隧洞抗震稳定性的影响规律进行研究和分析,主要内容有:(1)以滇中引水隧洞(昆明段)进口软土浅埋段为依托,建立三维计算模型计算分析,由于模拟土体的邓肯-张模型存在着无法考虑中主应力的固有缺陷,计算得到的土体变形偏大,故基于FLAC3D进行改进邓肯-张模型的二次开发实现,验证其合理性和实用性之后,将其用于模拟土体,并运用FLAC3D软件进行计算分析,研究开挖及地震工况下隧洞的稳定性,分别研究不同的开挖方式,小导管注浆加固以及不同的开挖进尺对地下隧洞稳定性的影响,对比分析之后,针对昆明段浅埋软土隧洞,选择CRD法开挖,并采用小导管超前注浆加固,开挖进尺为2米的的方案。地震工况下,地震荷载对隧洞稳定产生了极其不利的影响,应采取更加有效的支护措施来预防隧洞在地震荷载作用下的失稳破坏。(2)以滇中引水隧洞(昆明段)软岩段为依托,建立数值模型进行研究,由于数值模拟中隧洞围岩与衬砌之间一般为刚性联接,未考虑接触面效应,是不符合实际的,故现采用FLC3D接触面单元,在衬砌与围岩之间建立接触面,使用FLC3D动力计算模块,加载地震波,研究有无接触面工况下隧洞动力响应差异、有接触面工况下衬砌与围岩的动力响应差异、接触面黏聚力变化以及地震波峰值变化对接触面动力响应的影响规律,结果表明:设置了接触面之后,衬砌与围岩之间相互作用强烈,产生了脱开滑移现象,衬砌与围岩之间的联接没有刚性联接紧密,洞周围岩对衬砌结构的约束作用减小,导致衬砌各部位的动力响应明显减弱,地震作用下,接触面薄层单元出现应力集中和相对滑移现象,容易引发隧洞的局部失稳问题,应当采取锚杆等加固措施进行支护,随着接触面黏聚力的增大,接触面相对滑移减小较为明显,随着地震波峰值的增大,接触面相对滑移增大明显。(3)滇中引水隧洞(昆明段)穿越断层破碎带,并且处于地震高发区,以Ⅲ类围岩段隧洞为依托,建立有断层破碎带穿越的数值模型,采用FLAC3D动力计算模块,加载地震波,研究不同的断层破碎带位置、厚度以及强度对于地下隧洞抗震稳定性的影响,结果表明:断层的存在会对附近围岩强度形成弱化效应,这种刚度差异使得地震荷载作用下断层破碎带的剪切效应更加剧烈,地震波的反射更加强烈,导致断层破碎带穿越位置附近容易发生局部失稳问题,断层穿越隧洞的情况明显比无断层穿过或断层未穿越隧洞的情况危险得多,断层破碎带厚度和强度是影响隧洞抗震稳定性的重要因素,断层破碎带厚度越大、强度越弱,越不利于隧洞的抗震稳定,应采取对断层破碎带附近围岩注浆加固、设置减震层和抗震缝等措施来提高隧洞的抗震稳定性。