喀斯特地貌区隧道与隐伏充填溶洞临界安全距离分析

当隧道施工穿越喀斯特地貌发育区时，隧道应与溶洞保持一定的距离，确保隧道围岩及支护的稳定性。为探究隧道与岩溶的临界安全距离，综合采用理论计算与数值试验方法，基于强度理论，建立不同部位充填溶洞（顶部、底部、侧部）临界安全距离的计算模型，推导出隧道与环向不同位置溶洞临界安全距离计算公式；采用FLAC 3D软件建立环向不同位置溶洞与隧道间的临界安全距离数值模型，基于正交试验设计方法，分析了围岩级别、溶洞水压、溶洞尺寸对临界安全距离的影响规律和显著性。结果表明：隧道与环向不同部位溶洞间的临界安全距离均随围岩级别、溶洞水压及溶洞尺寸的增大而增大，综合影响程度从大到小可排序为围岩级别>溶洞水压>溶洞尺寸；结合试验结果的非线性多元回归分析建立了临界安全距离预测公式；最后将研究成果应用于阳宗隧道项目来验证临界安全距离预测模型的合理性及适用性。