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爆破开挖条件下隧道穿越富水溶洞的安全厚度-按照意见修改稿20240903

安全厚度；保护厚度；爆破扰动区；渗透破坏区；动水压力

我国岩溶地区分布十分广阔，是全球岩溶地区分布最广的国家。随着我国经济的快速发展，越来越多的公路隧道兴建在岩溶地区，在这些区域进行公路隧道施工中会一直面临着岩爆、塌方、突水涌泥等大型地质灾害的威胁，其中岩溶隧道突水对生命财产安全的威胁最大、所产生的后果也最为严重。因此确定隧道遇富水溶腔之间的安全距离目前是研究热点及亟待攻克的难题。为减少隧道施工过程中穿越富水溶腔而造成的突涌水危害，采用断裂力学，弹塑性力学模型及爆破理论深入分析影响隧道与溶腔之间安全厚度的因素，考虑爆破扰动与水压之间的相互作用关系，在总结以往的隧道安全厚度计算方法的基础上，建立了基于D-P屈服准则并考虑爆破扰动及溶腔水压力的隧道防突涌水的最小安全厚度弹塑性计算方法，此外还分析相关因素对最小安全厚度的影响规律，分析表明，安全厚度与粘聚力及溶洞水压力存在负相关关系，与原岩应力存在正相关关系；在此基础上参照工程实例云雾山隧道的力学参数进行验证，云雾山隧道施工控制的最小安全厚度为3.5-4.5m，而理论计算结果为4.44m，按照上述方法得出的计算值与实际施工中确定的控制厚度较为接近。