在隧道岩溶涌水突水段,安全岩盘厚度是制定预防隧道涌突水灾害措施的重要技术参数。因此隧道前方遇到富水溶腔时,预测或计算确保施工安全最短距离,对岩溶隧道施工具有重要意义。根据隧道力学和工程地质学的基本理论,对岩溶隧道安全岩盘厚度的影响因素进行了分析。
一、围岩地质构造
断裂构造的力学性质、规模、构造岩的胶结特征、裂隙发育程度及与其他构造的组合关系,在一定程度上决定了岩溶隧道的稳定性。张性或张扭性断裂的断裂面较粗糙,裂口较宽,构造岩多为角砾岩、碎裂岩等,胶结较差,结构松散,透水性较强,对岩溶隧道稳定性不利;而压性或压扭性断裂的裂面较平直、光滑、裂口闭合、胶结较好、结构较致密、透水性较差,不利于地下水活动,对岩溶隧道影响较校
褶皱在纵弯褶皱作用下,容易在转折端处形成空隙,同时在褶皱核部易形成共轭剪节理及张节理,这些部位的空隙及裂面粗糙,胶结较差,地下水活动较频繁,对溶洞稳定性不利,而平缓的大型褶皱对溶洞稳定性影响较校
结构面的性质、成因发展、空间分布及组合形态是影响稳定性的重要因素。一般来说,次生破坏岩层比原生软弱岩层的力学性质差得多,如再发生泥化作用,则性质更差。若溶洞周边处出现两组或两组以上倾向不同斜交的结构面,就有可能产生坍落或滑动。
二、岩体物理力学性质
岩体的物理力学性质对隧道稳定性起着重要作用。在多数的岩体工程的稳定性分析中,一个重要的影响因素便是岩体的物理力学性质。但当岩体节理裂隙发育时,对稳定性起作用的不再是完整岩石的强度,而应当是节理或破损岩体的抗拉强度。
三、溶腔和隧道的空间形态
洞体小(与基础尺寸相比)呈竖向延伸的井状、单体分布时,对稳定性有利,洞径大、呈扁平状、复体相连时对稳定性不利。洞跨对稳定性也存在一定影响。
四、地下水
溶腔水压条件以及渗流作用下岩体受力变形特征是影响稳定性的重要因素,地下水的活动将降低岩体结构面的强度。当水位变化较大或有承压水时,可改变溶洞周围的应力状态,从而影响隧道的稳定性。
五、其他可能影响因素
其他可能影响因素包括岩体地应力状态和隧道开挖施工方式等。
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