隧底隐伏型溶洞顶板最小安全厚度的探讨

对隧道底部隐伏型溶洞的顶板厚度进行了探讨,通过计算分析,可以得出溶洞高度对衬砌及溶洞顶板的影响很小。同时能满足"溶洞顶板塑性区域不贯通至衬砌底部"、"衬砌安全系数不小于规范值"等2个条件下,得出溶洞宽度分别为2、3、4、5、6 m的情况下,顶板厚度的最小值为2、2、3、3、4 m。对岩溶区隧道施工有一定的指导意义。

岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征试验研究

为研究岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征,通过自主设计试验装置开展了不同介质上覆水头高度、介质沉积高度、介质类型和介质颗粒级配特征等条件的涌突水模拟试验,研究结果表明:(1)隐伏溶洞涌突水演化过程可分为四种模式,即渗-涌-突水(砂)模式、涌-突水(砂)模式、突水(砂)模式、渗-突水(砂)模式;(2)颗粒级配和介质种类对渗水(砂)阶段持续时间影响明显,细砂、中砂颗粒含量与持续时间的关系可用多项式函数表示,泥沙型介质持续时间大于砂砾型;(3)介质沉积高度和介质类型对涌水(砂)阶段持续时间影响明显,砂砾型和泥沙型介质沉积高度与涌水(砂)持续时间呈正相关,泥沙型介质持续时间小于砂砾型;(4)介质颗粒级配和沉积高度对突水(砂)阶段持续时间影响明显,细砂颗粒含量与持续时间的关系可用多项式函数表示,砂砾型介质沉积高度与持续时间呈先增大后减小的关系。研究结果对于隐伏溶洞涌突水灾害预警与防治措施具有一定的理论指导价值。

强降雨条件下管道型隐伏溶洞对隧道衬砌结构影响研究

为探究管道型隐伏溶洞内水压力急剧增加对隧道衬砌结构力学响应特征的影响规律,通过有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,对衬砌的受力变化情况和破坏特征进行分析,并开展室内相似模型试验,验证数值模拟结果的有效性。基于此,建立实际拓展工况的计算模型,进一步研究溶洞位置、尺寸及水压力大小对衬砌结构内力的影响特征。结果表明:1)溶洞位于拱顶时,随着溶洞内水头不断增加,衬砌内力和位移均有所增大,且呈“S”形增加,试验工况条件下衬砌发生渗漏水破坏时水压力为1.35 MPa;2)溶洞位于不同位置对衬砌内力分布有一定影响,溶洞位于拱顶时抗水压力能力相对边墙及拱底降低0.3 MPa,位于拱顶时衬砌结构抗水压力能力最小;3)在相同水压力下,随着溶洞尺寸增大,衬砌内力显著增加,溶洞影响范围有所扩大。