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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (9): 1546-1560.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.09.006
王军祥1, 胡开恩1, 郭连军1, 寇海军2, 李林2, 崔宁坤1
（1. 沈阳工业大学建筑与土木工程学院， 辽宁 沈阳 110870；2. 中铁十九局集团第五工程有限公司， 辽宁 大连 116100）
Development and Application of a Large-Scale ThreeDimensional Geomechanical Model Test System
WANG Junxiang1, HU Kai′en1, GUO Lianjun1, KOU Haijun2, LI Lin2, CUI Ningkun1
(1. School of Architecture and Civil Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, Liaoning, China;2. The Fifth Engineering Co., Ltd. of China Railway 19th Bureau Group, Dalian 116100, Liaoning, China)
摘要： 为研究泥灰岩隧道开挖诱发突涌水灾害机制及信息演化规律，以兰州至海口国家高速公路秦峪隧道为工程依托，研制泥灰岩隧道围岩相似材料，研发大型隧道突涌水三维地质力学模型试验系统。该系统可实现低频周期循环加卸载、数据自动化采集，可提供稳定水压加载，基于Python编程语言开发了隧道突涌水灾害预警系统，在此基础上开展泥灰岩隧道突涌水灾害演化过程模型试验。研究结果表明： 1）隧道开挖扰动会破坏围岩压力与渗透水压力之间的平衡，致使隔水围岩内产生微裂隙并扩展贯通，进而发生突涌水现象； 2）当发生突涌水现象时，隔水围岩压力、渗透水压力及位移均会发生明显的突变现象，围岩压力及渗透水压力最大释放率分别为18.6%、73.35%，最大位移量为0.18 mm； 3）泥灰岩相似材料能够较好地满足试验需求，证明了隧道突涌水三维地质力学模型试验系统的稳定性及可靠性。
