充填型岩溶隧道突水运动特征数值模拟研究

作者:郑顺华; 王迎超*; 陈玉争; 杜旭康; 顾佳伟; 何泉江
来源:工程地质学报, 2023, 1-10.
DOI:10.13544/j.cnki.jeg.2023-0227

摘要

隧道突水是岩溶地区隧道建设中主要的地质灾害之一。针对充填型岩溶隧道突水发生后灾害介质在隧道内的流动形态,建立了数值分析模型,研究了涌出物在隧道内的运移过程,并分析了突水压力和突水介质黏度对其运动特征的影响。结果表明:突水涌出物在隧道内的迁移过程可分为射流进入隧道、涌出隧道洞口前、涌出隧道洞口后三个阶段,介质黏度对涌出隧道洞口后阶段影响较大。突水涌出物在隧道内的运动及速度变化主要是由压力驱动,速度在突水口附近最大,洞口附近次之,隧道中间部分最小,总体上随水压力增大而增加,随介质黏度增大而减小。突水介质黏度越大,突水从发生到涌出洞口历时越长,但突水历时随突水压力增大而减小。突水历时和介质黏度的关系可用指数函数拟合,突水压力越大,突水历时随介质黏度增大而增加的速度越快。研究结果可丰富隧道突水运动的研究体系,并为灾害防治和救援提供一定的借鉴及理论依据。

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