隧道洞口边坡稳定性与控制技术研究.pdf

《隧道洞口边坡稳定性与控制技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、交通建设建材与装饰2014年2月隧道洞口边坡稳定性与控制技术研究李国亮（金阳县公路桥梁设计队四川省金阳县616250）摘要：随着城市现代化的快速发展，需要大规模地进行地下空间开发，加大基础建设是交通基建领域的一项重要内容，修建城市地铁缓解交通矛盾也成为必然趋势。隧道工程的建设在公路、铁路建设中占有很重要的位置，而隧道工程和边坡密切相关，隧道由于具有埋深浅、开挖断面大、地质条件差、工程环境复杂等特点，使得地铁隧道的施工难度大，可能对周边环境产生不利影响。因此，分析隧道洞口边坡的稳定性并制定有效的防护措施具有十分重

2、要的理论与实际意义。关键词：隧道洞口；边坡稳定性；有限元强度折减法中图分类号：U452.1+1文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）06-0148-02引言1.2降雨和地下水位变化以我国目前的状况来看，隧道洞口边坡的稳定性并没有在施降雨是影响边坡稳定性的重要因素，边坡地下水位与大气降工过程中受到高度重视。例如有些隧道洞口的处理比较随意，在雨关系也十分密切。对于较松散的土质边坡，处于地下水位以上目前进行的隧道监控量测体系中，国家规范对隧道边坡的预警的土体一般较干燥，处于非饱和状态，降雨后土体具有吸

3、水和透值也没有明确说明。因此，为了尽可能地降低施工过程中某些可水性，一部分雨水被土体吸收，增加土体重度并沿土体表面直接预测因素所造成的不必要的损失，应准确分析和预测影响洞口流动，另一部分雨水随着土粒间的空隙沿着最有利（不一定是最段边坡稳定性的因素，并作出及时科学的调控。短距离）路径向下渗透补充地下水系。在不同土体位置对应着各1影响隧道洞口边坡稳定性的基本因素自的渗透有利路径，那么无数条有利路径在降雨量大且延续时间长时则必然交错穿插形成渗透网络，并部分改变渗透路径，且隧道工程进出口段是决定整个隧道施工成败的关键，

4、由于地可能形成贯穿性渗透主路径，可称其为有效路径向下补给地下质环境条件的差异性和复杂程度各不相同，洞口边坡稳定性的水，地下水位因大气降雨的变化导致滑移面改变。影响因素多种多样，因此需要对影响隧道洞口边坡稳定性的基本因素进行分析，研究隧道洞口边坡的破坏机理和总结破坏模1.3植被式，提出相应的影响因素下洞口边坡稳定性计算参考公式。在天然边坡上，植被生长对边坡的稳定性起着重要作用。植被具有绿化、涵养水源，在土壤表层形成覆盖层防止土壤沙化和1.1岩体性质流失，减小滑坡可能性的作用。隧道洞口边坡植被简单分为草皮总的来说，

5、岩土体的工程地质性质越优良，边坡的稳定性越灌木类和乔木群类。草皮类植物根系较浅，基本只作用于土壤表高。隧道洞口边坡的工程地质条件可简单分为三类：层，其根系体表比大能将土壤粘结加固，提高土壤表层的强度，（1）土质类边坡；同时可涵养水源，防止地表沙化流失。（2）岩质类边坡；（3）岩、土混合型边坡。1.4工程活动对于土质边坡稳定性影响主要是土的类别及其物理力学特工程活动的影响可以分为两类：隧道本身施工影响和隧道近性、边坡坡角、外力作用等。对于岩质边坡，结构面的影响是造成接工程活动影响。隧道的开挖方式主要有机械（含盾构

6、或TBM）边坡失稳的主要因素之一。岩体结构面的存在降低了岩体的整开挖和钻爆法开挖。机械开挖产生的震动对于边坡的稳定性影体强度，增大了局部岩体的变形性能和流变特性，增加了岩体的响较小，而钻爆法隧道施工产生的爆破震动，导致岩体中旧裂隙不均匀性，降低了岩体的宏观连续性，造成局部应力集中等。其的扩展和新裂隙的增生，降低岩块之间的连接特性和岩体强度，中，在结构面中那些规模较大、强度低、易变形的软弱结构面对容易诱发松散土体或破碎节理岩质边坡滑移。此外，震动以波的边坡的稳定性影响将更大。由于结构面空间分布的不连续性、密形式进

7、行传播，在传播过程中有所削弱，由于隧道洞口为山体与度差异、张开度、粗糙程度、形态变化及其各因素耦合作用的变空气接触的自由面，震动波传播会在此自由端形成“鞭梢效应”，化各异，使得岩体与岩石本身的物理力学性质呈现出两种截然放大震动作用，对边坡稳定极为不利。对于隧道近接工程活动如不同的力学效应。大量的边坡工程失稳事故表明，对于存在软弱修建临近隧道、地表建筑结构施工，公路载重汽车运行等均会产结构面的边坡，不稳定滑体往往沿软弱结构面发生剪切滑移或生不同程度的扰动。错动变形从而导致边坡失稳，如在河谷边坡上，有时被冲沟切割1

8、.5第三控制界面而形成三面临空的岩体时，则滑动面常为一组倾向河底的软弱即岩体整体失稳的控制界面（带）———原主滑带。该主滑带的结构面。控制作用取决于它是处于干、湿（饱和或含水量大于40%）环境·148·2014年2月建材与装饰交通建设还是常年处于饱和状态即常年地下水位以下，该控制带对滑体表1各屈服准则参数换算表渗流场与化学场的变化特别敏感。编号准则种类琢K2sin准6ccos准隧道的开