【摘 要】
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随着我国交通行业飞速发展,隧道等地下工程面临的挑战越来越多,突泥作为隧道中的主要灾害,有着突发性、高发性、高危害性等特点,在隧道建设中备受重视。目前对突泥的研究主要集中在岩溶类及断层类地层中,对于隐伏破碎带的突泥研究较少,然而此类突泥具有隐蔽性,其造成的危害也不可小觑。为避免或减少突泥所带来的人员伤亡、摧毁设备、破坏洞内支护结构等危害,查明突泥物质赋存特征,掌握突泥的各项特征以及灾变机理至关重要。
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随着我国交通行业飞速发展,隧道等地下工程面临的挑战越来越多,突泥作为隧道中的主要灾害,有着突发性、高发性、高危害性等特点,在隧道建设中备受重视。目前对突泥的研究主要集中在岩溶类及断层类地层中,对于隐伏破碎带的突泥研究较少,然而此类突泥具有隐蔽性,其造成的危害也不可小觑。为避免或减少突泥所带来的人员伤亡、摧毁设备、破坏洞内支护结构等危害,查明突泥物质赋存特征,掌握突泥的各项特征以及灾变机理至关重要。本文以安石隧道11.26特大突泥事件为依托工程,利用钻探、物探手段结合灾后监测以及各项试验数据对突泥物质赋存特征、破碎带特征、致灾构造与孕灾模式、灾变特征、形成条件及影响因素进行研究分析。建立隧道工程地质模型,将隧道与破碎带风化腔之间的岩块简化为固支梁,建立力学模型,对其进行受力分析,建立势函数,利用突变理论中的尖点突变模型推导出隧道失稳判据以及破碎带与隧道之间的最小安全厚度。运用PFC3D颗粒流软件建立工程尺度的隧道模型,利用PFC2D软件对围岩参数进行标定,对隧道模型赋予相应岩体参数,模拟隧道开挖,还原突泥全过程,得到突泥发生过程中围岩以及突泥物质的位移、应力及颗粒接触力变化特征,分析围岩与突泥物的变化规律,最终得到突泥灾变机理以及突泥形成条件。对于该类突泥的研究,有利于后续工程施工和灾后防治,还可为这一地区相似条件的工程提供预警及防治借鉴意义。
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