强降雨条件下岩溶地质环境因素对隧道安全性的影响序列研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.07.010

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (7): 1149-1157.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.07.010

强降雨条件下岩溶地质环境因素对隧道安全性的影响序列研究

彭奇¹，刘国峰¹，杨腾¹，陈立²

（1. 中建五局土木工程有限公司，湖南长沙 410000; 2. 湘潭大学土木工程与力学学院，湖南湘潭 411105）

收稿日期:2017-10-27 修回日期:2018-02-11 出版日期:2018-07-20 发布日期:2018-07-28
作者简介:彭奇（1981—），男，湖南娄底人，2003年毕业于中南大学，交通土建工程专业，本科，工程师，主要从事轨道交通和道路工程项目管理工作。Email： pengqi1981pq@126.com。

Study of Influencing Sequence of Geoenvironmental Factors on Safety of Karst Tunnels under Heavy Rainfall Condition

PENG Qi¹, LIU Guofeng¹, YANG Teng¹, CHEN Li²

(1.CCFEB Civil Engineering Co., Ltd., Changsha 410000, Hunan, China; 2. College of Civil Engineering and Mechanics, Xiangtan University, Xiangtan 411105, Hunan, China）

Received:2017-10-27 Revised:2018-02-11 Online:2018-07-20 Published:2018-07-28

摘要/Abstract

摘要：

为探究岩溶地质环境因素对隧道工程安全性的影响序列问题，采用室内模型试验方法，考虑岩溶隧道的溶洞布置形态、节理面倾角、溶洞直径、溶洞与隧道间距等地质环境因素，以湘粤岩溶地区典型公路隧道为依托进行试验研究。主要结论如下： 1）隧道衬砌表面孔隙水压力主要受到节理面倾角和溶洞布置形态的影响，且节理面倾角的作用要强于溶洞布置形态，竖向正交布置溶洞截面孔隙水压力变化区间约为斜向布置截面的10倍，而衬砌0°测点位置孔隙水压力变化区间约为180°测点位置的10倍； 2）衬砌表面土压力的影响序列为溶洞布置形态、节理面倾角、溶洞直径、溶洞与隧道间距； 3）节理面倾角和溶洞直径的增大均导致土压力的减小，溶洞距离和倾角之间符合l<-0.4θ+30时，衬砌顶部有明显的受压增大趋势。研究结果对岩溶区隧道灾害的研究具有一定的参考意义。

关键词: 岩溶隧道, 室内试验, 涌水, 隧道安全性, 影响序列

Abstract:

In order to study the influencing sequence of karst geoenvironmental factors on safety of tunnel construction, the indoor model test on typical highway tunnels in Hunan and Guangdong karst areas, which considers the layout of karst caves, joint inclination, diameter of karst caves and the distance between karst caves and tunnels, is carried out. Some conclusions are drown as follows: (1） The pore water pressure on lining surface is mainly affected by the inclination of joint surface and the layout of the karst caves; and the effect of the joint inclination is stronger than that of the karst caves; the pore water pressure of vertical orthogonal layout of karst caves is about 10 times that of the oblique layout of karst caves; and the pore pressure variation at 0° of lining is about 10 times that at 180 ° of lining. (2） The influencing sequence of soil pressure on lining surface is the layout of karst cave, and then the joint inclination and cave diameter followed by the distance between cave and tunnel. (3） The increase of the joint inclination and cave diameter leads to the decrease of soil pressure; when the distance between cave and tunnel （l） and the inclination （θ） show a relationship of l<-0.4θ+30, there is a clear trend of pressure increasing at the top of lining. The results can provide reference for the study of tunnel disaster in karst area.

Key words: karst tunnel, indoor test, water gushing, tunnel safety, influencing sequence

中图分类号:

U 45

彭奇，刘国峰，杨腾，陈立. 强降雨条件下岩溶地质环境因素对隧道安全性的影响序列研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(7): 1149-1157.

PENG Qi, LIU Guofeng, YANG Teng, CHEN Li. Study of Influencing Sequence of Geoenvironmental Factors on Safety of Karst Tunnels under Heavy Rainfall Condition[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(7): 1149-1157.

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