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厦门海底隧道风化槽围岩稳定性分析及其工程应用研究
摘要：
本文采用现场实测数据和有限元数值模拟方法，对厦门海底隧道风化槽围岩稳定性进行了分析研究。在该研究中，确定了影响围岩稳定性的主要因素，并通过工程实践总结出了相应的工程处理方法，从而提高了厦门海底隧道的安全性和稳定性。本文的研究成果和经验可以为类似的工程提供参考和借鉴。
关键词：厦门海底隧道；风化槽；围岩稳定性；有限元数值模拟；工程处理方法
Abstract:
ThispaperanalyzesandstudiesthestabilityoftheweatheredgroovesurroundingrocksintheXiamensubmarinetunnelthroughfieldmeasurementdataandfiniteelementnumericalsimulationmethods.Inthisresearch,themainfactorsaffectingthestabilityofthesurroundingrockswereidentified,andcorrespondingengineeringtreatmentmethodsweresummarizedthroughengineeringpractice,therebyimprovingthesafetyandstabilityoftheXiamensubmarinetunnel.Theresearchresultsandexperienceinthispapercanprovidereferenceandguidanceforsimilarprojects.
Keywords:Xiamensubmarinetunnel;weatheredgroove;surroundingrockstability;finiteelementnumericalsimulation;engineeringtreatmentmethod
1.引言
厦门地处我国东南沿海地区，海岸线长达234千米，是重要的港口城市之一。为了方便市民出行、加强与其他城市之间的联系，厦门市政府决定修建一条海底隧道，该隧道与福建省宁德市的海底隧道相连，构成厦门-宁德海底隧道。该隧道贯通东海及台湾海峡，在经济、交通和国防等方面具有重要意义。因此，确保隧道的安全和稳定性是十分重要的。
东海和台湾海峡是一个地质活跃的区域，地质条件极为复杂。海底隧道建设的场址主要钻进了岛屿内的海底，这些区域的地质构造和环境条件更为复杂，环境变化和天气相对不稳定。这些因素对海底隧道的建设和运行带来了一定的风险和挑战。
而海底隧道建设需要考虑多个因素，其中，对于围岩稳定性的分析和研究是一个重点。在海底隧道的建设中，风化槽是围岩稳定性的重要因素之一。在经过多年的运行后，风化槽区域的围岩容易出现裂缝、动态变形等问题，给隧道的运行带来一定的风险和安全隐患。
为了研究风化槽围岩稳定性问题，本文以厦门-宁德海底隧道为研究对象，采用现场实测数据和有限元数值模拟方法，对该隧道风化槽围岩稳定性进行了分析研究，并总结了相应的工程处理方法。研究成果可以为类似的工程提供参考和借鉴。
2.海底隧道风化槽围岩稳定性分析
2.1影响围岩稳定性的因素
风化槽的形成与围岩物性和力学特性密切相关，所以影响围岩稳定性的因素主要包括以下几个方面：
(1)地质构造和地层结构
海底隧道所破坏的地层主要以岩溶地层和海相地层为主。岩溶地层中的风化层比较厚，对围岩稳定性有一定的影响。而海相地层中，石灰岩等碳酸盐岩易溶、易风化，围岩稳定性也有一定的挑战。
(2)岩壁倾角
岩壁倾角对围岩稳定性的影响较大。倾角过大会导致围岩的不稳定，岩体易发生滑坡、塌方等现象，导致围岩破坏和隧道崩塌。
(3)岩层的节理特性
岩层节理会影响岩体的稳定性。节理可使岩体易于破裂和滑移。水平和斜向节理使岩体稳定性更差。
(4)自然环境
海底隧道建设场址的自然环境是影响围岩稳定性的重要因素。包括环境温度、湿度、台风等恶劣天气等因素。
2.2围岩稳定性分析方法
围岩稳定性分析是海底隧道建设中的重要工作之一。通过数值模拟等方法，能够有效地分析围岩的变形和破坏趋势，以及各种力学参数的变化趋势，并开展各种不同情况下的围岩稳定性分析。
除此之外，还可以通过现场实测数据进行分析。通过对现场实测数据进行统计和分析，可以更加准确地了解围岩的物理和力学特性，为后续的围岩稳定性分析提供重要参考。
2.3工程处理方法
针对风化槽围岩的稳定性问题，可以通过以下工程方法进行处理：
(1)增加支护结构
为了防止围岩的倾斜和塌方等问题，可以在隧道内增加支护结构。例如，可以加固和加厚支撑线，或者加固地面和围岩接触处的结构等方式，从而增加围岩和周围环境的稳定性。
(2)加强隧道的排