【摘 要】
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随着我国交通事业的发展，公路、铁路隧道大量出现。一些隧道工程的修建常会穿越断层破碎带、饱和松软围岩、充填岩溶洞穴、侵入岩接触破碎带等特殊致灾地质体，即碎屑流地层。一旦处理不当，就会引发前方碎屑流地层泥水混合物突然大规模涌出，导致碎屑流灾害。本文以怀邵衡铁路拱桥铺隧道为研究工程背景，通过理论分析、数值模拟、室内试验、现场测试等方法，对碎屑流地层隧道开挖稳定性及变形控制技术进行了研究，取得了以下主要成
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随着我国交通事业的发展，公路、铁路隧道大量出现。一些隧道工程的修建常会穿越断层破碎带、饱和松软围岩、充填岩溶洞穴、侵入岩接触破碎带等特殊致灾地质体，即碎屑流地层。一旦处理不当，就会引发前方碎屑流地层泥水混合物突然大规模涌出，导致碎屑流灾害。本文以怀邵衡铁路拱桥铺隧道为研究工程背景，通过理论分析、数值模拟、室内试验、现场测试等方法，对碎屑流地层隧道开挖稳定性及变形控制技术进行了研究，取得了以下主要成果：
(1)对碎屑流地层的工程地质特征进行了阐述，通过室内试验分析了碎屑填充介质物理力学特性，基于两带理论和充填裂隙的动态力学效应等理论，推导了前方存在碎屑流地层与隧道之间安全距离的解析式，用实例进行了验证，并对安全距离的影响因素进行了分析。
(2)基于岩体连续介质损伤力学，引入通过等效塑性应变表征的损伤演化方程，结合岩体损伤时的渗透系数动态演化公式，在Drucker-Prager损伤本构模型的基础上建立了岩体渗流—应力—损伤耦合计算模型，并利用有限差分软件FLAC3D中的FISH语言编写了耦合模型的计算程序。依托工程实例，建立了碎屑流地层隧道施工开挖数值模型，分析了碎屑流地层隧道的开挖稳定性及其影响因素。
(3)根据拱桥铺隧道碎屑流地层工程地质特征，提出了不同的隧道变形控制方案，建立了三维渗流—应力—损伤耦合数值计算模型，分析了围岩变形与损伤随施工过程的变化特征及空间分布特征，研究了不同变形控制措施(超前长管棚、超前小导管、临时仰拱法等)对围岩变形的影响规律，确定了合适的变形控制方案，并基于现场变形监测数据验证了计算模型的可靠性。
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