深埋隧道穿越富水断层破碎带突水突泥灾变演化规律研究

郭延辉; 李顺银; 严航; 郑磊; 李小强; 焦昊

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240160

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深埋隧道穿越富水断层破碎带突水突泥灾变演化规律研究

更新时间：2026-11-05

- 深埋隧道穿越富水断层破碎带突水突泥灾变演化规律研究
- Bulletin of Geological Science and Technology Vol. 45, Issue 1, Pages: 160-170(2026)
- 作者机构：
  
  1. 昆明理工大学公共安全与应急管理学院
  2. 云南交投公路建设第三工程有限公司
  3. 云南建投第六建设有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240160
  CLC： U455.49
- Published：2026
- 稿件说明：
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郭延辉, 李顺银, 严航, et al. 深埋隧道穿越富水断层破碎带突水突泥灾变演化规律研究[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(1): 160-170.
DOI：

郭延辉, 李顺银, 严航, et al. 深埋隧道穿越富水断层破碎带突水突泥灾变演化规律研究[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(1): 160-170. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240160.

摘要

富水断层破碎带的存在对隧道突水突泥的发生有着较大的影响。为研究深埋隧道穿越富水断层破碎带时引起的突水突泥灾变演化规律，基于筒仓模型和极限平衡理论，考虑断层破碎带的宽度、长度和倾角，建立隧道穿越富水断层破碎带的隔水岩体力学模型，推导隔水岩体最小安全厚度的力学判据；通过MIDAS GTS NX数值模拟仿真，建立三维流固耦合数值模型，分析隧道开挖至断层破碎带内部时的位移、应力、孔隙水压力和渗流流速演化规律。结果表明：隔水岩体的最小安全厚度主要与断层破碎带长度、宽度、倾角、隧道埋深以及隔水岩体自身的力学性质有关；隧道开挖至断层后，其内部位移显著增大，最大主应力和最小主应力都存在明显的突变；低孔隙水压力区范围显著增大，孔隙水压力表现出先缓慢减小，后急剧减小，再逐渐趋于稳定的变化趋势；在断层内部出现了流速高值区，整个模型流速出现增大趋势，开挖过程中掌子面的最大流速整体呈现先增大后减小的变化趋势。该研究可为断层破碎带突水突泥灾害的预防提供相关参考。

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