隐伏溶洞对隧道围岩稳定性影响规律及处治技术
发布时间：2022-01-15 17:57
以鄂西山区隧道工程实例为依托,在溶洞调查与统计分析的基础上,从岩溶的溶洞体积、形态特征、溶腔充填物特征以及涌水通道类型等方面,对鄂西山区岩溶进行分类,得到鄂西山区岩溶发育特征,即溶腔体积不等、形态多样、溶腔充填物种类多、涌水通道复杂。采用数值模拟方法,分析不同位置的隐伏溶洞对隧道围岩的应力场、位移场影响情况,得出随隐伏岩溶位置变化,围岩应力分布有所不同;溶洞位置由隧道顶部向隧道底部变化过程中,隧道顶部围岩最大沉降由大到小依次为拱肩延长线、边墙一侧、拱脚延长线、拱顶上方、底板下方;随着溶洞位置的降低,隧道拱顶围岩水平最大收敛值由大到小依次为拱肩延长线、拱顶上方、边墙一侧、底板下方、拱脚延长线;随着溶洞位置的降低,隧道周边围岩沉降量由大到小均为拱顶、拱腰、拱脚、底板。基于岩溶类型特征、数值模拟围岩应力场、位移变化情况结果,提出岩溶区隧道揭露溶洞处治原则。以花果山隧道为例,开展溶洞处治原则与方法应用,提出针对性的处治方案。
【文章来源】：山东大学学报(工学版). 2020,50(05)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
研究区大地构造位置及区域地质图
计算参数包含5个方面,即围岩的物理力学参数(包括弹性模量E、密度ρ、黏聚力C、内摩擦角φ、泊松比υ)、溶洞高跨比R、溶洞的跨度D、岩体的侧压力系数λ与隧道埋深H的影响,计算参数及选取如表2所示。Table 2 Table of simulation calculation parameters of influence rule of hidden karst cave on tunnel surrounding rock stability E/GPa ρ/(kg·m-3) C/MPa φ/(°) υ R D/m λ H/m 6 2.3 1.5 50 0.3 0.5 5 1 300
监测点布置:选取隧道拱顶点、隧道拱腰点、隧道拱脚点以及地板中心点作为本研究的监测点[26],如图3所示,1、2、3、4分别代表隧道监测点。3.3 数值模拟结果与分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]重载铁路隧底隐伏溶洞稳定性影响及处治技术研究[J]. 邓昌林. 铁道建筑技术. 2019(10)
[2]鄂西恩施地区上二叠统大隆组泥质岩地球化学特征及对风化、物源和构造背景的指示[J]. 刘惟庆,乔雨,薄婧方,牟传龙,童金南,姚建新. 兰州大学学报(自然科学版). 2019(02)
[3]隐伏溶洞对隧道围岩稳定性的影响研究[J]. 翁振奇,蔡袁强,孙宏磊. 科技通报. 2019(03)
[4]顶部隐伏溶洞对隧洞位移影响特征分析[J]. 彭中凌,许健,韩国库,张小艳. 甘肃农业大学学报. 2018(05)
[5]多隐伏溶洞对隧道围岩稳定性影响的数值模拟分析[J]. 苏涛,廖秀宇,赵桦,韩立明. 内蒙古科技与经济. 2018(05)
[6]隧道突水突泥致灾构造分类、地质判识、孕灾模式与典型案例分析[J]. 李术才,许振浩,黄鑫,林鹏,赵晓成,张庆松,杨磊,张霄,孙怀凤,潘东东. 岩石力学与工程学报. 2018(05)
[7]鄂西渝东区构造裂缝发育特征及力学机制[J]. 邱登峰,周雁,袁玉松,柴童. 海相油气地质. 2016(04)
[8]隐伏溶洞隧道围岩稳定性数值分析与围岩变形动态监测[J]. 孙寿榜,严松宏. 南阳理工学院学报. 2014(03)
[9]隧道掌子面与溶洞安全距离分析[J]. 刘超群,彭红君. 现代隧道技术. 2012(03)
[10]基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. 许振浩,李术才,李利平,侯建刚,隋斌,石少帅. 岩土力学. 2011(06)
硕士论文
[1]湘鄂西五峰—龙马溪组页岩气生烃地质条件研究[D]. 师天琛.长江大学 2018
[2]德寨隧道隐伏溶洞对围岩稳定性影响分析[D]. 廖秀宇.成都理工大学 2017
[3]溶洞对隧道围岩稳定性影响分析及其探测方法研究[D]. 马群.重庆大学 2016
[4]隐伏溶洞对隧道围岩稳定性的影响规律及鄂西山区岩溶处治技术研究[D]. 郭明.山东大学 2014
[5]垫邻高速公路铜锣山隧道岩溶地段施工技术研究[D]. 范波.长安大学 2008
本文编号：3591067
【文章来源】：山东大学学报(工学版). 2020,50(05)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
研究区大地构造位置及区域地质图
计算参数包含5个方面,即围岩的物理力学参数(包括弹性模量E、密度ρ、黏聚力C、内摩擦角φ、泊松比υ)、溶洞高跨比R、溶洞的跨度D、岩体的侧压力系数λ与隧道埋深H的影响,计算参数及选取如表2所示。Table 2 Table of simulation calculation parameters of influence rule of hidden karst cave on tunnel surrounding rock stability E/GPa ρ/(kg·m-3) C/MPa φ/(°) υ R D/m λ H/m 6 2.3 1.5 50 0.3 0.5 5 1 300
监测点布置:选取隧道拱顶点、隧道拱腰点、隧道拱脚点以及地板中心点作为本研究的监测点[26],如图3所示,1、2、3、4分别代表隧道监测点。3.3 数值模拟结果与分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]重载铁路隧底隐伏溶洞稳定性影响及处治技术研究[J]. 邓昌林. 铁道建筑技术. 2019(10)
[2]鄂西恩施地区上二叠统大隆组泥质岩地球化学特征及对风化、物源和构造背景的指示[J]. 刘惟庆,乔雨,薄婧方,牟传龙,童金南,姚建新. 兰州大学学报(自然科学版). 2019(02)
[3]隐伏溶洞对隧道围岩稳定性的影响研究[J]. 翁振奇,蔡袁强,孙宏磊. 科技通报. 2019(03)
[4]顶部隐伏溶洞对隧洞位移影响特征分析[J]. 彭中凌,许健,韩国库,张小艳. 甘肃农业大学学报. 2018(05)
[5]多隐伏溶洞对隧道围岩稳定性影响的数值模拟分析[J]. 苏涛,廖秀宇,赵桦,韩立明. 内蒙古科技与经济. 2018(05)
[6]隧道突水突泥致灾构造分类、地质判识、孕灾模式与典型案例分析[J]. 李术才,许振浩,黄鑫,林鹏,赵晓成,张庆松,杨磊,张霄,孙怀凤,潘东东. 岩石力学与工程学报. 2018(05)
[7]鄂西渝东区构造裂缝发育特征及力学机制[J]. 邱登峰,周雁,袁玉松,柴童. 海相油气地质. 2016(04)
[8]隐伏溶洞隧道围岩稳定性数值分析与围岩变形动态监测[J]. 孙寿榜,严松宏. 南阳理工学院学报. 2014(03)
[9]隧道掌子面与溶洞安全距离分析[J]. 刘超群,彭红君. 现代隧道技术. 2012(03)
[10]基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. 许振浩,李术才,李利平,侯建刚,隋斌,石少帅. 岩土力学. 2011(06)
硕士论文
[1]湘鄂西五峰—龙马溪组页岩气生烃地质条件研究[D]. 师天琛.长江大学 2018
[2]德寨隧道隐伏溶洞对围岩稳定性影响分析[D]. 廖秀宇.成都理工大学 2017
[3]溶洞对隧道围岩稳定性影响分析及其探测方法研究[D]. 马群.重庆大学 2016
[4]隐伏溶洞对隧道围岩稳定性的影响规律及鄂西山区岩溶处治技术研究[D]. 郭明.山东大学 2014
[5]垫邻高速公路铜锣山隧道岩溶地段施工技术研究[D]. 范波.长安大学 2008
本文编号：3591067
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