基于正交试验的溶洞对隧道稳定性影响分析*

周 伟，郑蓉军，汪 涛，黄骤屹，徐仁华

(1.文山州广那高速公路投资建设开发有限公司，云南 文山 663000； 2.长安大学，陕西 西安 710064)

0 引言

我国岩溶分布面积广阔，其中西南地区岩溶面积占比最大[1]。近年来，随着社会的发展，在岩溶发育地区修建隧道的需求也愈加强烈[2]。而岩溶所具有的复杂性、不可预见性、危险性等特点给隧道建设带来极大挑战。其中，溶洞对隧道稳定性的影响这一问题，已受到许多国内外专家的关注。

邹成杰[3]基于二维弹性分析法研究了不同溶洞洞径大小、间距与位置对隧道洞周围岩位移影响，并得到水平方向的溶洞对隧道位移影响最大的结论。赵明阶等[4-7]基于二维弹塑性分析法研究了位于不同位置和不同规模溶洞对隧道围岩稳定性的影响，并进行相关相似模型试验研究，得出位于隧道不同位置的溶洞随距隧道远近的变化对隧道围岩稳定性的影响及与隧道开挖引起的释放位移之间存在的相关关系。曹武安[8]通过二维弹性有限元数值分析揭示了隧道围岩的动态破坏过程。綦彦波[9]在现场原位试验和数值分析的基础上，给出岩溶区隧道建设应遵循的技术思路和方法体系，为穿越既有岩溶区隧道施工提供了必要的技术支持和理论保证。谭代明等[10]利用有限差分软件 FLAC3D对侧部含有溶洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究后发现，溶洞与隧道之间的围岩向2个不同的方向变形，需给予足够重视。邵勇等[11]根据数值分析法的结果发现溶洞尺寸位置与围岩塑性区之间的联系，并认为串珠状溶洞比单个溶洞的危害性要大。……