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作者:赵海峰;卞德宝;张建;刘伟;彭勃;
单位:中铁十二局集团第四工程有限公司;国铁集团沈阳安监特派办;
摘要:岩溶隧道突泥涌水问题一直是工程建设的重点及难点,直接影响工程进度及施工安全,值得重点关注和深入研究。以铁路隧道穿越岩溶地区这一实际工程为背景,西安至十堰高速铁路秦楚岩溶隧道为研究原型,首先,利用Abaqus有限元软件建立三维岩溶隧道流固耦合模型;然后,选择合理渗流边界条件还原隧道原型;最后,结合现场监测结果对有限元模型进行校核,探讨不同岩溶位置、溶洞直径对铁路隧道沉降变形规律的影响情况。结果表明:隧道与溶洞距离及溶洞尺寸对隧道拱顶沉降的影响是双重的,是多样的,但溶洞尺寸的增大将会加剧地面沉降变形;当溶洞位于隧道侧方时,尺寸增加对地面沉降影响最大;当溶洞位于隧道底部时,地面沉降量值次之;当溶洞位于隧道顶部时,对应地面沉降量值最小;当溶洞位于隧道侧方时,隧道拱顶和左右拱腰的变形影响最大,当侧方溶洞的直径增大时,隧道的顶部和两侧拱形结构的变形也随之增加,并会导致隧道底部的仰拱出现隆起的趋势。研究结果为岩溶区隧道建设工程的安全性提供了依据,也为隧道安全施工技术提供了一定的参考。
关键词:岩溶隧道;;流固耦合模型;;隔水岩盘;;溶洞位置;;溶洞大小
基金资助:国家自然科学基金项目(42277172);; 陕西省重点研发计划项目(2024SF-YBXM-626)