公路隧道下伏采空区施工影响数值模拟分析

崔志盛，赵 凯，龚建伍

(1.山西平阳高速公路建设管理处，山西阳泉 045100;2.武汉科技大学，湖北 武汉 430065)

公路隧道下伏采空区施工影响数值模拟分析

崔志盛1，赵 凯1，龚建伍2

(1.山西平阳高速公路建设管理处，山西阳泉 045100;2.武汉科技大学，湖北 武汉 430065)

随着公路隧道的不断兴建，一些工程不可避免地要穿越采空区，相应地会给隧道的施工带来风险与潜在危害。从下伏采空区与隧道的空间相对位置建立有限元数值模型，分析不同距离条件下采空区对隧道结构之间的影响。计算结果表明，下伏采空区的存在对公路隧道结构和围岩稳定性的影响是显著的，当采空区与隧道的距离小于10 m时，其不利影响非常明显，施工中必须采取较强的预加固措施;下伏采空区对隧道结构影响的临界距离约为40 m，当此距离小于40 m时，必须考虑采空区对隧道结构和围岩稳定性的不利影响。

公路隧道;下伏采空区;施工影响;距离;数值分析

0 引言

随着我国西部开发战略的实施和大力推进交通基础设施建设，越来越多的高等级公路穿越崇山峻岭，相应公路隧道的修建工作日益突出［1］。而在矿产资源开采过程中，应用房柱法、全面法及留矿法等空场类方法采矿，通常会形成大量地下采空区［2］。特别是自20世纪80年代以来，我国矿业开采秩序较为混乱，非法、无规划的乱采滥挖在一些国有矿山周边留下了大量空区，如广西大厂矿区、甘肃厂坝铅锌矿、安徽铜陵狮子山铜矿、河南栾川钼矿、云南兰坪铅锌矿、广东大宝山矿等［3］。……