第1章 緒論 001 1.1 引言 001 1.2 隧道溶洞突涌水災害研究現狀 002 1.2.1 溶洞發(fā)育規(guī)律方面 002 1.2.2 溶洞對隧道穩(wěn)定性影響方面 003 1.2.3 隧道防突安全厚度方面 004 1.2.4 突水災害預測方面 005 第2章 不同充水溶洞的賦存規(guī)律與孕災特征 006 2.1 充水溶洞分布特征與類型分類 006 2.1.1 充水溶洞空間分布特征 006 2.1.2 不同充水溶洞類型分類 006 2.2 充水溶洞賦存規(guī)律 007 2.2.1 溶洞地質賦存條件 008 2.2.2 溶洞充水性規(guī)律 010 2.3 充水溶洞孕災模式與特征識別 011 2.3.1 充水溶洞孕災模式 012 2.3.2 充水溶洞致災前兆信息 014 2.3.3 孕災識別指標及分級標準 015 2.3.4 典型溶洞突水案例分析 016 第3章 上覆充水溶洞對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律 021 3.1 上覆充水溶洞隧道三維計算模型 021 3.2 充水溶洞尺寸對隧道圍巖的影響規(guī)律 023 3.2.1 隧道圍巖的應力演化規(guī)律 024 3.2.2 隧道圍巖的位移變化特征 027 3.3 充水溶洞壓力對隧道圍巖的影響規(guī)律 029 3.3.1 隧道圍巖應力演化規(guī)律 029 3.3.2 隧道圍巖位移變化特征 032 3.4 不同圍巖級別條件下充水溶洞對隧道的影響規(guī)律 034 3.4.1 隧道圍巖應力演化規(guī)律 034 3.4.2 隧道圍巖位移變化特征 037 3.5 不同埋深條件下充水溶洞對隧道圍巖的影響規(guī)律 039 3.5.1 隧道圍巖應力演化規(guī)律 039 3.5.2 隧道圍巖位移變化特征 042 第4章 前方充水溶洞對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律 045 4.1 前方充水溶洞隧道三維計算模型 045 4.2 充水溶洞壓力對隧道圍巖的影響規(guī)律 047 4.2.1 隧道圍巖應力演化規(guī)律 047 4.2.2 隧道圍巖位移變化特征 051 4.3 充水溶洞尺寸對隧道圍巖的影響規(guī)律 053 4.3.1 隧道圍巖應力演化規(guī)律 054 4.3.2 隧道圍巖位移變化特征 057 4.4 不同隧道埋深條件下充水溶洞對隧道圍巖的影響規(guī)律 059 4.4.1 隧道圍巖應力演化規(guī)律 059 4.4.2 隧道圍巖位移變化特征 062 第5章 隧道溶洞突水前兆信息演化規(guī)律 065 5.1 高地應力—高滲壓隧道突水模型試驗系統(tǒng) 065 5.1.1 總體設計思路 065 5.1.2 整體框架式試驗臺架 065 5.1.3 地應力加載與控制系統(tǒng) 066 5.1.4 多元信息實時監(jiān)測系統(tǒng) 068 5.2 隧道頂部充水溶洞突水信息演化規(guī)律 071 5.2.1 模擬工程概況 071 5.2.2 流—固耦合相似材料 071 5.2.3 相似材料基本參數 076 5.2.4 試驗思路與設計 078 5.2.5 試驗方法與實施 081 5.2.6 溶洞突水信息演化規(guī)律 082 5.3 隧道前方充水溶洞突水前兆信息演化規(guī)律 089 5.3.1 模擬工程概況 089 5.3.2 試驗設計與實施 091 5.3.3 溶洞突水信息演化規(guī)律 095 第6章 *小防突安全厚度數值判定方法 103 6.1 防突安全厚度研究方法 103 6.2 *小安全距離數值判定方法原理 104 6.3 不同工況下*小防突安全厚度數值分析 106 6.3.1 充水溶洞尺寸對*小防突安全厚度的影響規(guī)律 106 6.3.2 充水溶洞壓力對*小防突安全厚度的影響規(guī)律 110 6.3.3 圍巖級別對*小防突安全厚度的影響規(guī)律 114 6.3.4 隧道埋深對*小防突安全厚度的影響規(guī)律 118 第7章 溶洞突水*小安全距離預測與臨災預警 122 7.1 *小安全距離預測方法 122 7.1.1 多元線性回歸分析預測方法 122 7.1.2 突涌水災害分級預測方法 125 7.2 *小安全厚度預測及災害預警系統(tǒng) 127 7.2.1 設計目標與開發(fā)環(huán)境 127 7.2.2 結構體系與系統(tǒng)功能 128 7.2.3 人機交互界面 130 7.3 典型預警案例驗證 136 7.3.1 預測模型建立 136 7.3.2 雞公嶺隧道應用 138 參考文獻 143