钻爆施工条件下岩溶隧道掌子面突水机制及最小安全厚度研究

发布时间：2017-12-03 10:04

  本文关键词：钻爆施工条件下岩溶隧道掌子面突水机制及最小安全厚度研究

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【摘要】：岩体裂纹的水力劈裂破坏是岩溶隧道突水灾害发生的主要影响因素之一。从断裂力学角度分析了在钻爆施工条件下爆炸应力波对含水裂纹岩体扩展的影响,结果表明爆炸应力波通过增大孔隙水压力影响裂纹扩展模式;通过建立的岩体含水裂纹扩展计算模型,推导了在爆炸应力波作用下裂纹发生压剪扩展破坏时的临界水压力Pc,并被实例所验证。基于理论分析、数值试验及工程实例,得出了岩体含水裂纹压剪扩展破坏突水存在滞后效应,施工人员可利用这一特点,在发生突水灾害前,及时停工并迅速撤离,保证人员与机械设备的安全。最后,通过对岩溶隧道掌子面与高压含水体之间裂隙岩体的防突最小安全厚度的研究,提出"两带"理论,推导了合理反映爆破开挖扰动与水压作用下裂纹岩体最小安全厚度计算公式,并为工程实例所验证,其结果可为高风险岩溶地区隧道突水预测及防治提供理论依据。
【作者单位】： 山东大学岩土与结构工程研究中心;湖北省保宜高速公路建设指挥部;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB036000) 国家自然科学基金重点项目(51139004);国家自然科学基金面上基金项目(51479106) 湖北省交通运输厅科研项目(BYXYKY2012-003)
【分类号】：U455.41;U453.6
【正文快照】： 0引言随着中国地下工程建设的快速发展,修建于岩溶地区的隧道工程不断涌现,岩溶隧道掌子面裂纹岩体发生水力劈裂引发岩溶突水灾害时有发生,造成巨大───────的生命与财产损失[1-4]。针对水力劈裂问题,黄润秋等[2]利用断裂力学知识,探讨了高压水头作用下裂纹(断裂力学中

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本文编号：1248289