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摘要
随着城市岩溶区大型盾构隧道修建越来越多，盾构机掘进过程中会对正侧部含溶洞岩层造成挤压破坏。结合上限分析定理和非线性Hoek-Brown准则，考虑盾构挤压效应对挤压破坏范围的不利影响，根据虚功定理和变分原理建立溶隧侧部抗水岩层稳定性分析方法，得到挤压破坏范围理论预测解析解及临界安全距离表达式，通过数值模拟验证本文方法的合理性，并对主要影响参数进行敏感程度分析。结合临界安全距离表达式，提出盾构掘进参数综合设计方法，并在LPM131溶洞位置处得到相应验证，具有一定的可靠性。结果表明：采用本文提出的方法计算抗水岩层安全距离符合实际情况，且不同参数变化对正侧部含溶洞岩层挤压破坏范围影响程度不一致，其中溶洞大小、溶洞填充压力和盾构挤压效应越大，引起岩层挤压破坏范围就越显著，在实际工程中应实时调整盾构掘进参数来防止含溶洞岩层造成贯通性挤压破坏，确保临近富水隐伏溶洞段盾构隧道的正常施工，研究结果对预测含溶洞正侧部隧道突水灾害的针对性防治和可预见性具有重要的参考价值。
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