岩溶洞穴对富水软弱围岩隧道稳定性影响分析及处治技术

摘要

研究了隧道底部溶洞对富水软弱围岩稳定性影响及处治技术.以云南临沧临翔至清水河高速公路马家寨隧道工程为依托,通过有限元软件MIDAS GTS NX分别建立了不同溶洞尺寸的隧道开挖有限元模型,对隧道洞周位移、围岩塑性区及围岩应力进行分析.研究结果表明:隧道底部溶洞直径大小对仰拱处变形的影响较大,对拱顶和周边两侧变形的影响相对较小.随着溶洞直径的增大,溶洞上侧的塑性区范围逐渐增大,而远离溶洞侧的塑性区范围基本没有变化.围岩最大压应力发生在拱脚处,且随溶洞直径的增大而减小,围岩最小压应力发生在仰拱处,且随溶洞直径的增大而增大;溶洞上侧存在较大的应力集中现象,在施工过程中应密切关注并采取相关措施.针对不同溶洞,提出了按照动态设计、动态施工原则的处治方案.