岩溶隧道围岩水力破坏机制研究

永颉同心

摘要：将不同围岩结构岩溶隧道的水力破坏模式划分为：(1) 非贯通盲端裂纹的扩展；(2) 贯通裂纹的横向扩展；(3) 隔离体岩块的失稳；(4) 溶洞岩壁整体失稳。分析各种破坏模式的力学机制，采用断裂力学方法分析非贯通盲端裂纹及贯通裂纹的横向扩展条件，将非贯通盲端裂纹视为“无限大”体中的片状裂纹，用Green 和Sneddon 的求解结果计算裂纹起裂条件；将隧道–溶洞岩壁上裂隙视为岩板上贯通裂纹，按照复变函数推导出的Westergaard解计算裂纹起裂条件。采用基于赤平投影与实体比例投影的极限平衡法分析隔离体岩块的失稳机制，给出考虑水压力作用的极限平衡计算公式；采用强度折减法分析溶洞岩壁整体失稳的破坏特征。针对各破坏模式给出防治措施，研究结果可为类似工程提供参考依据。
关键词：隧道工程；岩溶隧道；岩体结构；水力破坏模式；水力破坏机制

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西九岸

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