近接岩溶空腔对台阶法施工公路隧道围岩稳定性影响研究

黄 鹏，王丽君

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 611130)

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近年来，随着我国中西部交通网络的不断完善，隧道建设向着更加复杂的地质条件区域发展，特别是在西南岩溶地貌区，近接溶腔对工程建设(尤其是隧道、地下洞室的施工)带来十分严重的影响[1-2]。溶洞多发生于石灰岩、白云岩等地层中，在地下水长期侵蚀作用下形成一定的地下空间[3-4]。当隧道毗邻溶洞发育区时，围岩整体性、完整性变差，使得隧道整体或部分悬空，极大改变了开挖洞口附近的应力分布。此外，隧道区地下水的流动不仅会持续侵蚀周边岩体，影响隧道寿命，严重时可引起洞穴内松散堆积物坍塌下沉，形成顶部地面岩溶塌陷，严重威胁着隧道支护结构体系的安全性[5-6]。

当隧道穿越岩溶发育区时，结构受力相对复杂，洞室变形难以控制。溶洞大小与位置、距离隧道的远近等因素与隧道施工开挖及支护安全性有着重要关系。赵明阶等[7-8]通过数值模拟及试验研究得出侧面溶洞会使隧道受到严重偏压影响，并且针对全断面开挖条件下的围岩稳定性进行了分析。达勇等[9]在有溶洞的情况下对单侧壁导坑法施工的隧道围岩应力、位移等进行了模拟分析，研究得出溶洞对隧道拱顶下沉影响显著。吴梦军等[10]通过室内试验研究了溶洞发育位置对围岩施工力学的影响，并辅以数值模拟总结了围岩塑性区和位移变化特征。综上所述，目前国内外专家学者对于岩溶隧道的溶洞处理、施工方法等积累了一定的经验，但是针对近接岩溶空腔对台阶法隧道开挖影响因素的研究却相对较少。……