巖溶隧道修建風(fēng)險評估及關(guān)鍵參數(shù)研究.pdf

1、西部地區(qū)尤其是西南地區(qū)的公路隧道建設(shè)過程中，不可避免要遇到巖溶地質(zhì)條件。在當(dāng)今對安全施工和生態(tài)環(huán)境保護高要求的條件下，在巖溶地區(qū)修建隧道存在很多技術(shù)性難題。巖溶隧道修建風(fēng)險評估與預(yù)警、防治對策以及溶洞和隧道間巖層的最小安全厚度關(guān)鍵參數(shù)成為不可忽視的問題，需要開展深入研究。
　　本論文依托萬利高速公路長安寨隧道，采用資料調(diào)研、理論分析、數(shù)值分析等研究方法，主要研究內(nèi)容包括:運用層次分析法和模糊綜合評判理論對巖溶隧道水害風(fēng)險進行評估，

2、得出巖溶隧道水害風(fēng)險等級，根據(jù)風(fēng)險評估等級確定出其對應(yīng)的預(yù)警級別，并制定出不同預(yù)警級別的預(yù)控對策;運用ANSYS軟件建立溶洞—隧道模型，研究不同位置溶洞和隧道之間巖層的最小安全厚度，并針對不同溶洞跨度、不同溶洞高跨比對溶洞和隧道之間巖層最小安全厚度進行數(shù)值分析，總結(jié)出它們之間的影響規(guī)律。
　　通過以上的分析研究，主要得出以下結(jié)論:
　?、賻r溶隧道水害主要受到巖溶發(fā)育程度與蓄水構(gòu)造的控制，其突水風(fēng)險可分為四個等級，其中，Ⅰ級風(fēng)

3、險最高，Ⅳ級風(fēng)險最低。
　?、趯?yīng)水害風(fēng)險評估等級，巖溶隧道突水突泥預(yù)警級別可分為四個等級，分別用紅色（Ⅰ級，最嚴重）、橙色（Ⅱ級，嚴重）、黃色（Ⅲ級，較重）、藍色(Ⅳ級，一般)四種顏色表示。
　　③對于巖溶隧道的防治，首先要重視超前地質(zhì)預(yù)報，切實落實監(jiān)控量測工作，備足抽水等應(yīng)急設(shè)備，要制定逃生應(yīng)急預(yù)案，遇到可溶巖與非可溶巖接觸帶時，要采用管棚、小導(dǎo)管、預(yù)注漿等手段對圍巖進行預(yù)支護。
　?、軐τ谌芏纯缍龋瑹o論溶洞位于隧

4、道哪一側(cè)，隧道和溶洞間巖層最小安全厚度均隨溶洞跨度增大而增大。
　　⑤對于溶洞高跨比，無論溶洞位于隧道的哪一側(cè)，當(dāng)溶洞向著水平或垂直方向發(fā)展時，溶洞和隧道之間巖層所需要的最小安全厚度逐漸增加;當(dāng)溶洞高跨比趨近于1.0時，即溶洞形狀接近圓形時，溶洞和隧道間巖層所需最小安全厚度逐漸減小;當(dāng)溶洞高跨比等于1.0時，即溶洞形狀為圓形時，溶洞和隧道之間巖層最小安全厚度最小。
　　⑥隧道側(cè)面溶洞對溶洞和隧道之間巖層最小安全厚度影響最大，