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摘要
为研究上覆溶洞隧道的突水灾变时空演化规律，以双碑隧道工程为背景，基于三线性应变软化模型建立岩体损伤-渗流耦合模型，采用FLAC3D对隧道开挖通过上覆溶洞过程中围岩的变形、塑性区、渗透系数以及涌水量进行了数值模拟研究分析，在此基础上，对比分析了不考虑岩体损伤-渗流耦合作用以及不同溶洞水压对上覆溶洞隧道突水灾变特征的影响。研究结果表明：(1)隧道开挖通过上覆溶洞后，隧道围岩将在溶洞与隧道间产生两条“八字形”的导水裂隙带，导致溶洞与隧道间岩体沿着这两条裂隙带向隧道内发生整体滑动，并且出现严重的突水突泥事故；(2)隧道开挖通过上覆溶洞过程中，其突水表现出一定的滞后性、突发性和大体量性等特征；(3)相较于分析塑性区，研究围岩渗透系数变化更能直观、合适地反映隧道与含水致灾构造之间渗流或裂隙通道的变化情况，为模拟重现岩溶隧道开挖过程中的突水灾变时空演化过程，必须考虑岩体的损伤-渗流耦合作用；(4)隧道开挖通过溶洞的过程中，上覆溶洞水压越大，隧道就会越早开始突水，其最终突水量也将越高。
- 出版日期2023
- 单位土木工程学院; 河南理工大学
