溶洞对贵阳轨道交通工程隧道安全影响研究

发布时间：2020-05-21 06:03

【摘要】：喀斯特山地城市贵阳轨道交通建设面临各种溶洞对隧道施工安全的挑战。在贵阳轨道交通工程隧道修建过程中溶洞的塌陷、突水突泥等危害会对隧道施工甚至后期运营造成极大的威胁。因此,开展溶洞对于城市轨道交通隧道安全影响研究很有必要。本文以贵阳轨道交通工程1号线为研究背景,结合工程中溶洞的分布特点,研究了溶洞对贵阳轨道交通工程隧道安全影响。主要研究工作和结论如下:1.通过研究分析造成岩溶突水突泥原因及突水力学类型,针对贵阳轨道交通工程隧道中溶洞的分布情况和特点,建立数值模拟计算模型,分析研究在顶部、侧部和底部溶洞情况下,不同洞径大小和间距溶洞对于隧道位移场、应力场、塑性区分布影响以及衬砌内力和安全影响,并总结出影响规律。2.通过对隧道围岩位移、应力、塑性区范围和衬砌安全系数的数值模拟计算结果比较,研究隧道开挖工法对岩溶隧道围岩稳定性及衬砌安全的影响。研究结果表明采用双侧壁导坑法开挖岩溶隧道时,隧道围岩稳定性和衬砌安全系数最佳。3.基于隧道与溶洞间岩柱失稳依据,采用数值模拟软件进行正交试验,计算顶部、侧部和底部溶洞与隧道间安全距离,并通过计算结果分析了围岩水平、侧压力系数、隧道埋深和洞径大小对安全距离的影响规律。最后用统计学软件进行多元回归,建立贵阳轨道交通顶部、侧部和底部溶洞情况的安全距离预测公式,并通过实际工程应用分析验证了安全距离预测公式的合理性。4.研究在不同溶洞内水压作用下,溶洞对隧道围岩稳定性、衬砌安全以及隧道与溶洞间安全距离的影响,并总结分析溶洞内水压变化对隧道安全及稳定性的影响规律。
【图文】：

分布图,贵州省,岩溶,影响区

选题背景及研究意义1 选题背景溶洞是指可溶性岩石在地下水作用下所形成的天然洞穴，而由各种形态各异的形成的地貌则被称为喀斯特地貌。岩溶（喀斯特）是山岭隧道以及部分地区的地下轨道交通隧道工程建设中常见的一种地质灾害。我国的岩溶发育地区非常广阔，有超过 340 万平方千米、近三分之一的国土面为岩溶发育地区[1]，其中岩溶发育最为严重地区就是贵州省。据文献知，贵州可溶岩面积约为 12.88 万 km2，占本省总面积的 70%以上，其中裸露的可溶岩约为 8.9 万 km2，占本省总面积的 51%左右[2]，而在贵州各地区中，贵阳市喀地貌面积比例最高，达 85.02%。图 1.1 为贵州省岩溶区分布图[3]。

板柱,破坏类型,底板,岩板

底板板柱破坏类型
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U458;U231.3

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