大斷面高瓦斯隧道圍巖穩(wěn)定性及突出風(fēng)險研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步和施工技術(shù)的不斷革新，使得在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道工程建設(shè)成為可能，公路隧道或鐵路隧道穿過煤層的情況越來越多，由于煤層中可能存在高瓦斯壓力，隧道建設(shè)過程可能誘發(fā)瓦斯突出災(zāi)害，嚴(yán)重威脅隧道施工安全。本文以某高瓦斯鐵路隧道為例，對大斷面高瓦斯隧道圍巖穩(wěn)定性及突出風(fēng)險等進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的研究。本文圍繞大斷面高瓦斯隧道問題進(jìn)行研究，主要內(nèi)容和成果如下：
　?、俜治隽舜髷嗝娓咄咚顾淼劳怀鑫ｋU性的影響因素，分析認(rèn)為，大斷面高瓦

2、斯隧道不僅與地應(yīng)力、煤層瓦斯壓力、煤巖體的物理力學(xué)性質(zhì)以及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造等工程地質(zhì)條件有關(guān)，還與隧道斷面尺寸、隧道的掘進(jìn)速度、瓦斯氣體的抽放以及巖柱安全厚度等施工因素有關(guān)。
　?、谕ㄟ^對依托工程的數(shù)值模擬分析，探討了當(dāng)煤層中的瓦斯壓力一定時，在氣固耦合作用下，大斷面高瓦斯隧道發(fā)生突出事故時煤層與隧道掌子面間的距離，并提出了煤層與隧道掌子面間預(yù)留巖柱安全厚度的建議值，建議3MPa瓦斯壓力作用下，預(yù)留巖柱的安全厚度宜大于6m。
　

3、?、弁ㄟ^數(shù)值模擬分析，研究了不同瓦斯壓力作用下煤層與隧道間的安全距離以及隧道斷面尺寸對圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明：瓦斯壓力每增加0.5MPa，煤層與隧道間的安全距離宜增加2m；隨著隧道斷面尺寸的增加，發(fā)生瓦斯突出的風(fēng)險越高。
　?、芡ㄟ^數(shù)值模擬分析，研究不同煤層分布下隧道與煤層間的安全距離，研究表明，當(dāng)煤層在隧道側(cè)邊時，同等條件下，煤層對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響相對較小，發(fā)生瓦斯突出的風(fēng)險較低。
　?、葸\(yùn)用層分析法和模糊