深埋隧道工程施工期岩溶突水地质灾害临界水压力特征及预警研究

本课题以宜万铁路等重大工程为依托，在系统总结大量隧道施工岩溶突水地质灾害实例的基础上，开展深埋隧道工程施工期岩溶突水地质灾害临界水压力特征及预警研究。通过室内钻孔突水模拟实验，获得三维激光扫描法监测测试岩溶突水水压力的判别标准。通过具体工点的现场试验，分别应用三维激光扫描、三维地震成像和三维雷达探测方法获得岩溶水压力、岩溶洞壁厚度、掌子面变形量的动态变化规律。以资料分析获得的典型灾害地质模型和工程现场试验获得的数据为基础，建立概化计算模型。应用三维有限元法数值分析软件（GTS），进行三维有限元数值模拟研究，分析不同开挖断面形态，考虑爆破振动、开挖卸荷、高地应力等环境条件，不同岩溶水压力下隧道掌子面层状结构石灰岩岩体的变形破坏特征。明确岩溶突水灾害的预警指标临界变化规律。以计算结果为样本，对隧道岩溶突水地质灾害临界预警水压力特征值进行统计分析，应用数学分析方法研究预警模型和风险评估预警系统。

课题以宜万铁路等重大工程为依托，在系统总结大量隧道施工岩溶突水地质灾害实例的基础上，开展深埋隧道工程施工期岩溶突水地质灾害临界水压力特征及预警研究。通过室内钻孔突水模拟实验，获得三维激光扫描法监测测试岩溶突水水压力的判别标准。通过具体工点的现场试验，分别应用三维激光扫描、三维地震成像和三维雷达探测方法获得岩溶水压力、岩溶洞壁厚度、掌子面变形量的动态变化规律。以资料分析获得的典型灾害地质模型和工程现场试验获得的数据为基础，建立概化计算模型。应用三维有限元法数值分析软件，进行三维有限元数值模拟研究，分析不同开挖断面形态，考虑爆破振动、开挖卸荷、高地应力等环境条件，不同岩溶水压力下隧道掌子面层状结构石灰岩岩体的变形破坏特征，明确岩溶突水灾害的预警指标临界变化规律。以计算结果为样本，对隧道岩溶突水地质灾害临界预警水压力特征值进行统计分析，应用数学分析方法研究预警模型和风险评估预警系统。