在隧道巖溶涌水突水段,安全巖盤厚度是制定預防隧道涌突水災害措施的重要技術參數。因此隧道前方遇到富水溶腔時,預測或計算確保施工安全最短距離,對巖溶隧道施工具有重要意義。根據隧道力學和工程地質學的基本理論,對巖溶隧道安全巖盤厚度的影響因素進行了分析。
一、圍巖地質構造
斷裂構造的力學性質、規(guī)模、構造巖的膠結特征、裂隙發(fā)育程度及與其他構造的組合關系,在一定程度上決定了巖溶隧道的穩(wěn)定性。張性或張扭性斷裂的斷裂面較粗糙,裂口較寬,構造巖多為角礫巖、碎裂巖等,膠結較差,結構松散,透水性較強,對巖溶隧道穩(wěn)定性不利;而壓性或壓扭性斷裂的裂面較平直、光滑、裂口閉合、膠結較好、結構較致密、透水性較差,不利于地下水活動,對巖溶隧道影響較校
褶皺在縱彎褶皺作用下,容易在轉折端處形成空隙,同時在褶皺核部易形成共軛剪節(jié)理及張節(jié)理,這些部位的空隙及裂面粗糙,膠結較差,地下水活動較頻繁,對溶洞穩(wěn)定性不利,而平緩的大型褶皺對溶洞穩(wěn)定性影響較校
結構面的性質、成因發(fā)展、空間分布及組合形態(tài)是影響穩(wěn)定性的重要因素。一般來說,次生破壞巖層比原生軟弱巖層的力學性質差得多,如再發(fā)生泥化作用,則性質更差。若溶洞周邊處出現兩組或兩組以上傾向不同斜交的結構面,就有可能產生坍落或滑動。
二、巖體物理力學性質
巖體的物理力學性質對隧道穩(wěn)定性起著重要作用。在多數的巖體工程的穩(wěn)定性分析中,一個重要的影響因素便是巖體的物理力學性質。但當巖體節(jié)理裂隙發(fā)育時,對穩(wěn)定性起作用的不再是完整巖石的強度,而應當是節(jié)理或破損巖體的抗拉強度。
三、溶腔和隧道的空間形態(tài)
洞體小(與基礎尺寸相比)呈豎向延伸的井狀、單體分布時,對穩(wěn)定性有利,洞徑大、呈扁平狀、復體相連時對穩(wěn)定性不利。洞跨對穩(wěn)定性也存在一定影響。
四、地下水
溶腔水壓條件以及滲流作用下巖體受力變形特征是影響穩(wěn)定性的重要因素,地下水的活動將降低巖體結構面的強度。當水位變化較大或有承壓水時,可改變溶洞周圍的應力狀態(tài),從而影響隧道的穩(wěn)定性。
五、其他可能影響因素
其他可能影響因素包括巖體地應力狀態(tài)和隧道開挖施工方式等。
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