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碎屑流地层隧道发生灾变的模型试验研究

张志强  阚呈  孙飞  郭永春  李化云  
【摘要】:掌子面灾变行为、碎屑流运动发展规律、围岩稳定控制是碎屑流隧道修建过程中关键科学问题。结合祁连山的碎屑流地层构造,自主研制"碎屑流发生"的模拟试验装置,"再现"碎屑流发生过程、形成条件,揭示碎屑流发生、发展规律,并分析碎屑流的发生的影响因素。通过正交试验,探讨水头高度、碎屑流重度、埋深、物质组成等因素对碎屑流发生的影响,探明水持续性作用下掌子面失稳模式,提出掌子面稳定性判释指标。并根据模型试验结果对洞室碎屑流形成条件、物质结构组成、地下水和隧道开挖断面进行系统分析。研究成果为碎屑流地层围岩稳定控制机制、碎屑流隧道灾害控制以及隧道修建技术提供理论依据。

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