岩溶隧道突水灾变机制分析
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岩溶隧道突水灾变机制分析
要:针对岩溶突水灾害,分析了影响其发育的主要因素。
将隧道的突水过程划分为能量积蓄和剧变失稳两阶段。
基于力学分析,得到了水对裂隙岩体强度的劣化计算公式。
基于流体力学伯努利方程,得到了突水速度计算式,揭示了岩溶水压对突水量具有动力控制作用。
关键词:隧道工程、突水灾变、动力控制、岩溶隧道、剧变失稳岩体中地下水的存在和流动,是影响洞室围岩稳定性的主要因素。
不仅影响围岩的应力状态,而且影响围岩强度。
岩溶富水隧道受水影响尤为突出,由于水体的大量存在,在穿越不良地质段如破碎带、断层带等的情况下更容易发生围岩塌方、涌水突泥等围岩失稳事件。
因此,岩溶突泥、涌水等岩溶灾害已成为我国岩溶地区隧道修建过程中最为常见、也是最严重的地质灾害之一。
目前关于岩溶隧道的研究多集中在岩溶地质灾害描述,施工处治工艺和等方面。
而从力学角度研究突水机制较少。
黎华清[1]等利用孔间电磁波透视及Color-CT层析成像技术,研究了岩溶通道从深部向岩面贯通过程;贾磊[2]等针对隧道施工中突水突泥灾害的影响因素,提出了利用模糊综合评判方法来评判隧道的突水突泥风险;高峰、刘泉[3-5]等以实际隧道工程突水涌砂事故为依托,分析突水机制,并提出相关的治理措施;PESENDORFERM[6]对岩溶区隧道瞬态水压力变化规律进行了分析。
1岩溶突水的影响因素
岩溶突水实际上是一个复杂多变的地质灾害,如图1,隧道水砂突涌灾害对隧道从设计到施工的诸多方面都有重要的影响。
因此,分析隧。