【摘 要】
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富水断层带是隧道建设中的主要地质灾害源之一,易导致施工过程中发生突水突泥灾害,造成严重的人员伤亡和经济损失。隧道施工临近富水断层带时,若能及时精准判定前方防突岩盘临界安全厚度,及时采取合理有效的加固措施,能保证隧道施工的安全。针对防突岩盘临界安全厚度的研究,国内外虽已有不少研究成果,但仍存在不完善之处,如预测公式影响因素考虑不全面、复杂及工程实用性差等。因此,本文以和邢铁路天河山隧道为背景,采用资
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富水断层带是隧道建设中的主要地质灾害源之一,易导致施工过程中发生突水突泥灾害,造成严重的人员伤亡和经济损失。隧道施工临近富水断层带时,若能及时精准判定前方防突岩盘临界安全厚度,及时采取合理有效的加固措施,能保证隧道施工的安全。针对防突岩盘临界安全厚度的研究,国内外虽已有不少研究成果,但仍存在不完善之处,如预测公式影响因素考虑不全面、复杂及工程实用性差等。因此,本文以和邢铁路天河山隧道为背景,采用资料调研、数值模拟、工程实例、公式对比和应用等手段,研究了富水断层带前隧道防突岩盘临界安全厚度,具体如下:1.通过综合分析富水断层带隧道突水突泥机理（孕灾模式、灾变条件和影响因素）,总结了防突岩盘临界安全厚度影响因素;2.通过利用FLAC3D流固耦合功能,综合分析了隧道施工临近富水断层带过程中的地下水渗流、围岩变形和塑性区分布发展情况,认识了突水突泥灾变演化过程,并结合相关资料,确定了综合考虑三方面的突水突泥临界判据;3.通过利用FLAC3D流固耦合功能,根据确定的临界判据,研究了各因素对防突岩盘临界安全厚度的影响,提出了各因素综合影响下和方便实用的防突岩盘临界安全厚度预测公式;4.通过研究四个工程实例,得到预测公式在特定岩层（砂岩、板岩、页岩和泥质岩）中具有较高的可靠性;5.将预测公式应用于天河山隧道,并和三个参考文献公式进行对比分析,进一步检验了其方便实用、适用性好和可靠性高;6.通过利用预测公式,得到了工程常用岩层等级下的富水断层带前隧道防突岩盘临界安全厚度范围在01.5D。
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