以广东梅河高速公路葵岗隧道采空区段为实例,通过有限差分法数值计算,研究了采空区不同大小尺寸和离隧道顶部的不同距离时对隧道施工安全性影响,建立了采空区与隧道安全性之间的关系。研究结果表明:采空区与隧道顶部距离30 m,是考虑采空区对隧道施工安全性影响的临界距离;在采空区和隧道拱部净间距为2.5 m的情况下,采空区小于1.5 m×1.5 m时,采空区对隧道施工安全性影响不大,但当采空区大于2 m×2 m时,采空区对隧道施工安全性影响很大,此时隧道拱部失去稳定;采空区的存在增加了隧道边墙位移增长幅度。
在煤系地层采空区附近进行隧道施工,常常出现大规模坍塌,有时破坏达到地表。文中通过有限元方法研究了采空区不同大小尺寸和距离隧道顶部的不同距离对隧道施工安全性影响,得出了一些有意义的结论,可作为煤系地层隧道设计施工时参考。
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