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摘要
隧道在穿越岩溶区时掌子面前方不可避免存在富水溶腔，在隧道掘进过程中掌子面与溶腔之间的防突岩体厚度逐渐变薄，达到极限厚度将无法承受岩溶水压而发生突水突泥灾害。针对掌子面前方含充水溶洞建立概化模型和相对应的力学模型，基于板壳理论，推导矩形断面隧道防突岩体内力及最小安全厚度的解析解，并与国内外文献研究成果进行对比分析，证明了理论公式的可靠性。最后，基于设置的参数值和理论公式进行参数敏感性分析。结果表明：(1)矩形防突岩体的最大弯矩发生在板的中心，且板的短边方向弯矩大于长边方向弯矩；(2)岩溶水压、隧道断面尺寸、隧道埋深增大均会导致防突岩体的安全厚度增加，对工程安全不利，岩石抗拉强度的增大对岩体防突是有利的。研究成果结合工程中超前预报可有效防治岩溶隧道突水突泥灾害。
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单位中铁第四勘察设计院集团公司
