穿越富水断层破碎带隧道塌方机理分析与预防

穿越山岭隧道常遇到断层破碎带。由于缺乏断层复杂岩体稳定性机理的研究与理解，隧道施工曾导致多起大变形甚至塌方事故。本文使用理论分析、离散元数值模拟方法，结合现场监测结果，对江西某高速铁路隧道过断层施工案例进行综合分析。在考虑断层破碎带地下水影响的前提下，开展富水断层破碎带施工过程中围岩失稳塌方的内在机理研究。研究得出：隧道穿越富水断层破碎带时，岩体结构面发育，且结构面间多充填碎屑或黏土充填物。随着施工扰动引发结构面发生错动，流动的地下水进一步对结构面形成冲刷，从而降低围岩的完整性与力学强度。断层破碎带抗剪强度越低，围岩松动范围越大，塌方概率与范围越大。根据“防水排水，强化围岩”的思路，本文提出了穿越断层破碎带防塌方的措施：设置迂回导坑、地层预加固、增加支护强度、优化施工工法及加强监控量测，可为此类隧道工程的安全施工提供参考。