降雨条件下断层隧道突水灾变演化规律

摘要

采用自主研制的隧道多功能模型试验装置,研究降雨作用下断层隧道突水突泥灾变演化过程;基于表观速度的多孔介质动量方程模拟多孔介质区内部的压力损失,研究降雨强度、断层倾角、断层方位以及围岩级别对断层隧道突水突泥灾害的影响规律。结果表明:降雨强度越大,雨水对围岩的软化作用越强,对断层隧道围岩的危害越大;相同降雨强度下,断层倾角越大,对隧道的危险性和破坏性越大;相同降雨强度下,断层穿过隧道时不利于隧道围岩稳定;相同降雨强度下,渗透系数越大,围岩越不稳定,发生突水、塌方灾害的概率越大;且试验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。该研究对加深断层隧道突水突泥的认识,提出有效控制措施,具有重要的理论意义和工程应用价值。