隐伏溶洞对某客运专线隧道围岩稳定性影响研究

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1、隐伏溶洞对某客运专线隧道围岩稳定性影响研究　　摘要：岩溶区隧道施工中，开挖中未揭露出来的隐伏溶洞因施工中不能事先采取安全措施，易遭受突发性破坏，给隧道施工和运营造成很大安全隐患，隐伏溶洞对隧道围岩稳定性的影响是施工中必须研究的主要问题之一。结合某铁路客运专线岩溶隧道，分别采用三维有限元和弹性理论，研究溶洞对隧道围岩稳定性的影响，所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。结果表明，数值分析和理论分析结果大致相同，该岩溶隧道围岩是基本稳定的。但溶洞与隧道之间的围岩塑性区有相互连通的趋势，在施工时应对该段围岩进行注浆加固并对其变形进行监测

2、，掌握围岩变形数据及方向，以便采取处理措施。关键词：隐伏溶洞；围岩稳定性；客运专线；三维有限元；弹性理论Abstract:Thetunneliseasytosuffersuddendestructioniftherearenotakingsafetymeasuresforconcealedkarstcaverns(thekarstcavehasnorevealedinprocessofexcavation)beforehandinkarstarea,theconcealedkarstcavernswouldcause13manyhiddendange

3、rsinthetunnelconstructionandoperation,andtheinfluenceofconcealedcarstcavernsuponstabilityoftunnelsurroundingrockisoneofthemainproblemsintheconstructionwhichmusttobestudied.Combiningakarsttunnelofacertainpassengerdedicatedline,theanalysisoftheinfluenceofconcealedkarstcavernsupon

4、stabilityoftunnelsurroundingrockisanalyzedseparatelybythree-dimensionalfiniteelementandelastictheory.Theresultscanprovidesomeusefulexperienceandreferenceforsimilartunneldesign,constructionandresearch.Theresultsshowedthatnumericalanalysisandtheoreticalanalysisresultsareapproxima

5、telysame,thekarsttunnelsurroundingrockisbasicallystable.Butthereisamutualconnectedtendencyinthesurroundingrockmassplasticzonebetweenthetunnelandthekarstcave,sogroutingreinforcementanddeformationmonitoringshouldbedoneforthissectionoftunnelsurroundingrockwhenconstruction,andtomas

6、terthedeformationdataanddirectionsoastotakemeasuresforthetunnel.13Keywords:concealedkarstcaverns;stabilityoftunnelsurroundingrock;passengerdedicatedline;three-dimensionalfiniteelement;elastictheory中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1引言我国岩溶地区分布广泛，随着铁路工程建设的大规模发展，越来越多铁路客运专线不可避免的要穿越岩溶地区。岩溶地区修建隧道

7、工程时，岩溶对其危害主要表现为隧道突然涌水，隧道遇地下洞穴时的悬空，隧道顶部溶洞充填物的塌陷以及隧道基底洞穴顶板塌陷等[1][2]。对于施工中被直接揭露出来的溶洞，其稳定性一般易于分析和评价，且对其的处理措施无论从施工、设计规范或可供借鉴的文献资料而言，均进行了比较深入的研究，但对于隧道周边在施工中未出露的溶洞—隐伏溶洞，其稳定性的分析要复杂的多，且由于其引起的隧道灾害具有一定的隐蔽性，因此，危害性要大一些。资料表明[3]~[5]，岩溶隧道中，以揭穿性溶洞地质灾害最多，但隐伏溶洞在施工时发生的突破型岩溶灾害因其发生时间的不可预见性，危害性将更大。隧道

8、周边溶洞将引起隧道围岩及支护结构的变形、开裂和失稳，因此，在岩溶地区隧道修建中必须考虑溶洞对隧道围岩稳定性造