隧道洞口边坡稳定性研究

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1、隧道洞口边坡稳定性研究重庆大学硕士学位论文学生姓名：郑彦奎指导教师：姜德义教授、博导专业：采矿工程学科门类：工学重庆大学资源及环境科学学院二OO八年五月StudyontheStabilityofSlopeonTunnelEntranceAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringbyZhengYankuiSupervisor:Prof.JiangDeyiMajor:MiningEngineering

2、CollegeofResourceandEnvironmentalScienceChongqingUniversityMay2008中文摘要摘要隧道洞口施工难以避免出现滑坡、崩塌、偏压、泥石流和雪崩等地质灾害，滑坡是其中最常见的地质灾害。由于隧道洞口的安全关系到隧道能否顺利进洞并安全施工，是隧道施工中的首要工程。采用工程地质分析方法总结得出了隧道洞口边坡破坏模式。采用有限元软件FLAC分析了坡面平行型和坡面正交型两种典型隧道洞口边坡的稳定性情况。完成的主要工作和取得的成果如下：①采用工程地质分析方法分析了影响隧道洞口边坡稳定性的因素和隧道洞口边坡破坏模式。影响隧道

3、洞口边坡稳定性的因素包括地层和岩性、地质构造和地应力、岩体结构、工程施工的影响、水、震动和气候等。隧道洞口边坡破坏模式包括崩塌破坏、倾倒破坏、平面破坏、局部塌陷破坏、堆塌破坏和楔体破坏。②采用有限元软件FLAC分析了分离式隧道开挖对坡面平行型隧道洞口边坡稳定性的影响。通过分析得出了隧道开挖后边坡岩体的应力特征、位移特征和稳定性情况。③分析了开挖方式、边坡坡度和隧道埋深对边坡稳定性的影响：左洞先开挖对边坡稳定性的影响略大于右洞先开挖对边坡稳定性的影响；当边坡坡度小于35°时边坡坡度变化对边坡稳定性影响不大，当边坡坡度在35°到55°区间时边坡坡度变化对边坡稳定性的影

4、响急剧增加；当隧道埋深小于15m时，隧道开挖对边坡稳定性影响很大。④以大坪隧道进口边坡为例，采用有限元软件FLAC3D分析了天然状态、洞口刷坡后和隧道开挖后边坡的稳定性。大坪隧道洞口边坡自身稳定性差，破坏模式为剪切滑移模式。洞口刷坡后导致滑坡体阻滑力下降，边坡稳定性降低。隧道开挖后形成内部临空面，隧道上方岩体向下沉降从而带动滑坡体向前滑移。关键词：隧道洞口，边坡，稳定性，坡面平行型，坡面正交型I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTTheconstructionoftunnelentrancecan‘tavoidthegeologicaldisaster

5、suchaslandslide,collapse,unsymmetricalpressure,debrisflowandavalancheon.Tunnelentranceisthefirstconstructionoftunnelconstruction,asthesafeoftunnelentrancerelatetheentrancetotunnelandsafeconstruction.Thefailuepatternofslopeontunnelentranceisputforwardwithmethodofengineeringgeologicalan

6、alysis.ThestabilityoftwotypicalslopeonthetunnelentrancesuchasslopeinparallelwithtunnelandslopebeorthogonalwithtunnelareanalysisdwithFEMsoftwareFLAC.Themainresearchworkofthisdissertationisasfollow:①Thefactorswhichaffectthestabilityofslopeontunnelentranceandfailuemodelofslopeontunnelent

7、ranceareanalysisdwiththemethodofengineeringgeologicalanalysising.Thefactorswhichaffectthestabilityofslopeontunnelentranceincludestratumandlithology,geologicalstructureandcrustalstress,rockstructure,affectofengineerconstruction,water,shakeandclimateetc.thefailuemodelofslopeontunnelentr

8、ancei