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作者：林志斌;李亚豪;林培忠;张勃阳;杨大方;
单位：河南理工大学土木工程学院;河南省自然资源监测与国土整治院;
摘要：目的 为分析上覆溶洞对隧道的影响，进行损伤-渗流耦合作用下上覆溶洞隧道突水灾变规律的研究。方法 以重庆市双碑隧道工程为背景，基于三线性应变软化模型建立岩体损伤-渗流耦合模型，采用FLAC3D对隧道开挖通过上覆溶洞过程中的围岩变形、塑性区、渗透系数和涌水量进行数值模拟分析，并对比分析了不考虑岩体损伤-渗流耦合作用和不同溶洞水压对上覆溶洞隧道突水灾变特征的影响。结果 上覆溶洞水压为1.8 MPa时，隧道开挖通过上覆溶洞中心5.0 m后，隧道围岩在溶洞与隧道间产生2条“八字形”的导水裂隙带，导致溶洞与隧道间岩体整体滑动约600 mm，整个滑动体近似梯形，其顶、底、高分别为3.6,9.6,8.4 m；隧道开挖未到达上覆溶洞时，其最大涌水量不超过0.01 m3/s，而通过上覆溶洞中心0,2.5,5.0 m后，其最大涌水量分别为0.022,0.185,0.743 m3/s；上覆溶洞水压为1.2,1.8,2.4 MPa时，隧道通过上覆溶洞后的最大涌水量分别为0.031,0.0743,1.365 m3/s。结论 隧道开挖通过上覆溶洞过程中，上覆溶洞水压超过临界值时，隧道会发生冒顶坍塌和突水事故，且突水表现出一定的滞后性和大体量性；溶洞水压越大，隧道会越早突水，最终突水量越高；为模拟再现岩溶隧道开挖过程中的突水灾变时空演化过程，必须考虑岩体的损伤-渗流耦合作用。本文研究成果可为岩溶隧道工程围岩稳定控制提供重要依据。
关键词：溶洞;;隧道;;损伤-渗流耦合;;突水;;渗透系数;;涌水量
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52374087,51708185）;; 河南省科技攻关项目（232102320023）;; 安全学科“双一流”创建工程项目（AQ20230733,AQ20230734）
