富水断层带隧道突水突泥的临界判据

摘要

以和顺至邢台铁路天河山隧道为背景,采用数值模拟方法,对比分析了隧道掌子面前方有无断层带2种工况下隧道开挖过程中掌子面最大挤出变形、拱顶沉降、最大渗流速度和掌子面前方塑性区分布与发展情况.结果表明:有断层带时掌子面前方塑性区与断层带塑性区临界贯通时机与掌子面最大挤出变形、拱顶沉降速率及最大渗流速度由稳定到快速增大时机一致,皆在掌子面距断层带4m(约0.5倍隧道洞径)时.工程设计时可通过数值模拟,将掌子面前方塑性区与断层带塑性区临界贯通时机作为隧道突水突泥临界判据.现场施工时可辅以掌子面处拱顶沉降速率,综合判定隧道突水突泥时机.