下伏溶洞对运营隧道衬砌结构稳定性的影响研究

石菊创　熊雅文　张志超　王颁法

作者简介：

石菊创（1987—），工程师，主要从事公路工程检测工作。

摘要：文章依托工程实践，通过运营隧道病害检测过程中发现的典型岩溶发育特征，借助Midas GTS NX有限元数值分析软件，研究不同埋深条件的下伏溶洞对既有运营隧道衬砌结构的稳定性影响。研究结果表明：随着下伏溶洞埋深逐渐增大，隧道二次衬砌最大剪应力和最大竖向位移逐渐减小;当溶洞埋深>7 m时，对Ⅴ级围岩有仰拱区段的后期运营结构变形影响较小;当溶洞埋深>5 m时，对Ⅴ级围岩有仰拱区段的后期运营结构最大剪应力影响较小。

关键词：运营隧道;下伏溶洞;数值分析;衬砌结构稳定性;地质雷达

中国分类号：U457+.5A351284

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广西地区多山，随着西部大开发和交通强国政策的持续推进，广西地区高速公路里程迅猛增加，越来越多的高速公路隧道需穿越复杂地质条件区域，而岩溶发育是广西灰岩地区的典型地质条件之一，使隧道建设难度增加。现阶段，针对岩溶隧道的研究主要集中在超前地质预报技术[1-4]、岩溶隧道处治技术[5-7]、岩溶隧道施工阶段稳定性分析[8-9]等方面，而针对岩溶隧道在运营阶段的衬砌结构稳定性影响方面的研究较少。根据广西地区隧道管养经验，每逢雨季，岩溶运营隧道常常发生衬砌突水、突泥、路面起拱等重大病害，因此，有必要对岩溶隧道在运营阶段的衬砌结构稳定性影响进行研究。

本文依托广西靖西至那坡高速公路那圩隧道衬……