施工技术 2015年9月上 104 CONSTRUCTIONTECHNOLOGY 第44卷第17期 DOI:10. 7672/sgjs2015170104 承压水岩溶隧道突水机理细观模拟研究* 孙锋，滕柯延，赵雷，胡勐乾，吴晗，林慧 （环境保护部核与辐射安全中心，北京100082） 【摘要】基于隧道突水的地质模式和流固耦合理论，通过颗粒流数值仿真对突水通道的形成过程、岩溶突水的影响 因素进行分析。
结果表明，对于不同的地质模式，关键突水通道的位置可能不同，但其形成机制都是在隧道开挖卸 载和岩溶水压驱动下，岩层裂纹萌生、扩展、水压跟踪传递，从隔水层变成导水层的演化过程。
隧道近距穿越岩溶 结构时，保证隔水岩柱的完整性和稳定性是防止承压水溶洞突水和减小灾害损失的关键。
结合工程实例分析，验 证了颗粒流模拟岩溶突水过程的可行性，研究成果对从微观领域研究隧道突水理论奠定了基础。
[关键词］隧道工程；承压水溶洞；突水通道；细观模拟；流固耦合 【中图分类号】U459.8 【文献标识码】A [文章编号］1002-8498(2015)17-0104-05 Study on Meso-mechanical Simulation of Groundwater Inrush Pathway MechanismBetweenHigh-pressuredKarstCave and Tunnel Sun Feng,Teng Keyan,Zhao Lei, Hu Mengqian,Wu Han,Lin Hui （NuclearandRadiationSafety Cente,MinistryofEnvironmenProtetion,Bejing100082,China） Abstract; Based on the karst water burst geological modes, numerical tests with PFC under coupling environment are conducted to investigate the initiation of fractures,activation of karsts cave and formation of groundwater inrush pathway during the tunnel passing closely by the karst structures with high pressure. With the understanding of damage evolution, stress field and seepage flow field, the transformation of floor rock mass from water-resisting strata to inrush pathway is clearly iluminated，and the groundwater inrush pathways are calibrated.When the tunnel passes closely by the karst structures, keeping the pleteness and stability of the rock pillars is of key importance to avoid water burst and to minimize their relevant loss.Combined with the engineering case，themeaning of this research lies in the fact that PFC could make the microcosmic research of water burst mechanism possible in the future. Key words: tunnels; high-pressured karst cave; groundwater inrush pathway; meso-mechanical simulation; fluid-solid coupling 0引言 公式，刘招伟也对山岭隧道岩溶突水进行了力学分 岩溶突水、突泥是隧道施工和运营过程中常见的析。
上述突水力学分析，对理解突水机理有一定的指 度；如果处理措施不当，常常会使隧道建成后运营环揭示岩溶突水的关键部位。
境恶劣，地表环境恶化，给人们的生产和生活造成重 应用传统的弹塑性理论和有限元方法，一般是 大损失。
在深埋长大岩溶隧道，由于隧道通过的地 分析计算弹性和塑性区，建立塑性变形和渗透率的 段地质条件复杂，其突水...
