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压力溶腔对岩溶隧道施工安全影响的数值分析-南水北调与水利科技
第 14 卷 第5 期 南 水 北 调 与 水 利 科 技 Vol.14 No. 5
2016 年10 月 South2to2 North Water Transfers and Water Science Technology Oct . 2016
DOI: 10. 13476/ j . c nki. nsbdqk. 2016. 05. 24
张玉伟, 王琪, 李又云, 等. 压力溶腔对岩溶隧道施工安全影响的数值分析[ J] . 南水北调与水利科技, 2016,
14( 5) : 1502 156. ZH ANG Yu2w ei, WANG Qi, LI You2yun, et al. Numerical analysis on impact of pressure
cavity on karst tunnel construction safety [ J] . South2to2 North Water Transfers and Water Science Tech2
nology , 2016, 14( 5) : 1502 156. ( in Chinese)
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张玉伟 , 王 琪 , 李又云 , 昝文博
( 1. 长安大学 公路学院, 西安 710064; 2. 河南省三门峡至淅川高速公路项 有限公司, 河南 三门峡472200)
: 岩溶地区富水压力溶腔的存在威胁着隧道施工安全。为分析压力溶腔存在对隧道施工安全的影响, 以溶腔位
于隧道上方的不利工况为例建立了防突层的简化力学模型, 并考虑水压力和侧压力的共同影响, 采用结构力学方法
和变分原理推导了防突层最小安全厚度, 分析了防突层高跨比对最小安全厚度取值的影响。结合某岩溶隧道, 推算
出防突层安全厚度为71 2 m, 小于溶腔与隧道临空面的实际厚度, 判定该隧道施工是安全的。运用有限差分软件
3D
FLAC 建立数值分析模型, 分析了压力溶腔存在对防突层竖向位移以及受力的影响, 进而判定防突层稳定性。结
果表明: 当压力溶腔与隧道临空面实际岩层厚度大于防突层最小安全厚度时, 不会威胁隧道施工安全, 但溶腔存在
时防突层竖向位移和竖向应力均有增大趋势, 考虑施工扰动因素建议施工中应加强溶腔处位移监测, 及时反馈信
息, 确保施工安全。研究结果可为岩溶隧道施工提供借鉴。
: 岩溶隧道; 压力溶腔; 防突层; 安全厚度; 施工安全; 数值分析
: U455 :A : 16722 1683( 2016) 0520150207
Numerical analysis on impact of pressure cavity on karst tunnel construction safety
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ZH ANG Yu2w ei , WANG Qi , LI You2yun , ZAN Wen2bo
(1.School of H ighw ay , Changcan Univ ersity , X ican 710064, China;
2.Sanxi H ig hw ay L imited Comp any , Sanmenxia
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