基于双剪强度理论的岩溶隧道掌子面防突厚度分析

何升锋

(广西浦信高速公路有限公司，广西 南宁 530000)

0引 言

我国地域辽阔，岩溶地貌分布广泛，约占国土总面积的11%，尤其在西部地区，岩溶地貌分布更加集中。随着我国西部大开发的不断进行，岩溶地貌给工程建设带来的问题不断涌现，比如：基础下的岩溶问题、路基下的岩溶问题、隧道建设中的岩溶问题等。本文针对岩溶隧道中富水溶腔对掌子面造成的突水问题进行探讨。

近些年随着我国交通基础设施的大力发展，尤其在山区，经常会遇到需要开挖隧道的情况。在岩溶地区，由于地下水的溶蚀作用，很容易形成具有高压富水溶腔。在隧道开挖的过程中，当遇到前方分布有高压富水溶腔的情况时，很容易造成掌子面突水及隧道的垮塌、人员伤亡等工程事故。因此，合理地解决岩溶区隧道掌子面的防突水问题，具有重要的工程和经济意义。

目前，针对岩溶区隧道掌子面的防突水问题，已有很多学者对此进行了研究。郭佳奇等基于厚板理论对岩溶区隧道掌子面的防突厚度进行了分析，并给出了在固支和简支两种模型下的防突厚度的计算；杨子汉等基于上限稳定理论和Hoek-Brown准则对隧道环向隐伏富水溶洞防突厚度进行了分析；刘超群等采用数值分析软件建立相应的掌子面防突岩墙的模型，对掌子面防突厚度进行了分析并与理论计算结果进行了对比。本文在前人研究的基础上，引入双剪强度理论与极限分析上限法相结合，进一步考虑中间主应力对掌子面防突厚度的影响。……