杨升沟隧道—滑坡体系稳定性及治理设计研究

发布时间：2020-06-07 23:46

【摘要】：本文以杨升沟滑坡与拟建隧道为例,通过野外地质调查、实地勘探及室内试验,探讨滑坡的形成机理及发展历史,研究平行体系下隧道与滑坡之间的相互影响,通过极限平衡法与强度折减法评价了滑坡的稳定性,并利用Midas GTS/NX对开挖后滑坡及隧道进行假三维模拟,分析开挖后滑坡体的稳定性变化和应力应变情况以及滑坡推力作用下隧道衬砌的变形情况。最后根据分析结果,指导治理方案设计。论文的主要研究内容及成果如下:(1)根据位置关系,杨升沟滑坡与拟建隧道属于隧道-滑坡平行体系,体系中滑坡稳定性变化主要由于隧道口开挖引起,隧道衬砌变形主要为滑坡推力作用所致。(2)通过实地调查、室内试验以及极限平衡分析结果可知,杨升沟滑坡为推移式深层巨型黄土泥岩混合古滑坡,滑坡平面形态呈不规则状,滑体上薄下厚,整体势能较低,前缘覆盖全新统早期冲洪积物,目前稳定性较好。Ⅰ-Ⅰ′断面及Ⅲ—Ⅲ′断面不受工程开挖影响,在不同工况下均处于基本稳定-稳定状态。Ⅱ—Ⅱ′断面正常工况下稳定性好,但随着降雨和地震作用,逐渐趋近于不稳定状态,隧道进口开挖后稳定性系数明显减小,稳定性变差。(3)运用Midas GTS/NX对开挖后滑坡Ⅱ—Ⅱ′断面进行假三维模拟分析,由分析模拟结果可知:模拟得出的最危险滑动面及其稳定性系数与极限平衡法一致。不同工况下,滑坡体内应力应变及位移分布规律相同,但随着降雨和地震作用,应力应变及位移值都增大,滑坡稳定性降低。(4)运用Midas GTS/NX模拟分析隧道-滑坡平行体系下隧道衬砌的变形特征,由结果可知:不同位置隧道衬砌受力不同,从滑带到隧道进口,隧道衬砌轴向受力变形由受拉+剪切发展为受压+剪切,直至到隧道进口处局部又发展为受拉+剪切,最大位移出现在滑体中部位置。(5)根据滑坡与拟建工程的实际情况,提出了滑坡治理措施和隧道衬砌加固建议,既保证滑坡整体稳定,也使作用于隧道衬砌的滑坡推力大幅度减小,最后结合数值模拟证实了治理方案的合理性。
【图文】：

若滑坡失稳将直接影响拟建凤合高速公路 K75+851-K76+143 段隧道及路基的安全。图 2.1 杨升沟滑坡位置示意图2.1.2 气象本文研究区域属于甘南高寒湿润区，气候湿润、降水充沛、春季回暖慢、秋季降温快。全年日照时长 2186 小时，太阳能利用率高，无霜期 90-119 天。该地区自然灾害频繁，主要包括霜冻、寒潮、强降温、大雪、冰雹和秋季洪涝等。根据气象站资料统计，研究区域内蒸发量小，降水量具有年内、年际分配不均，区域差异性较大的特征，其多年平均降水量 580mm，且集中于 5-9 月，，占年降水量的 83-88%，大雨和暴雨一般出现在 4-10 月，且集中于 6-8 月

本文研究区域构造纲要图
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U457.5

【参考文献】

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1 尹静;邓荣贵;傅晓英;孙春平;;滑坡隧道新型综合加固结构理论研究[J];铁道标准设计;2015年04期

2 邓荣贵;尹静;钟志彬;杜亚宇;王潘;;滑坡区隧道自锚式新型加固结构理论研究[J];岩石力学与工程学报;2015年07期

3 张勇;;浅谈滑坡的稳定性分析和评价方法[J];陕西水利;2014年02期

4 连金芳;;滑坡稳定性评价方法评述[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年04期

5 宣世进;沈万里;;滑坡稳定性评价方法研究[J];科技资讯;2009年01期

6 张伟;焦玉勇;郭小红;;隧道洞口滑坡稳定性分析与防治措施[J];岩土力学;2008年S1期

7 高涛;毛巨省;罗建峰;郅彬;刘会林;;SLOPE/W程序在土质边坡稳定性分析中的应用[J];西安科技大学学报;2006年02期

8 张志沛;刘旭;覃羡安;;常家山隧道的地质病害及防治对策研究[J];西安科技大学学报;2006年02期

9 郑颖人,赵尚毅,宋雅坤;有限元强度折减法研究进展[J];后勤工程学院学报;2005年03期

10 刘金龙,栾茂田,赵少飞,袁凡凡,王吉利;关于强度折减有限元方法中边坡失稳判据的讨论[J];岩土力学;2005年08期

本文编号：2702178