碎裂岩体高陡边坡隧道洞口稳定性及对策研究

发布时间：2017-07-02 15:06

  本文关键词：碎裂岩体高陡边坡隧道洞口稳定性及对策研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：山岭隧道洞口段边坡是否稳定直接决定了隧道洞口的安全性,相应的隧道进出口施工又影响着边坡的稳定性。本文通过数值模拟的方法分析了成兰线山岭隧道洞口段边坡的稳定性,并在此基础上考虑了边坡的地震动力响应。主要研究工作及成果如下：(1)通过收集整理隧道工程与边坡工程相互影响的资料,明确了研究山岭隧道洞口段边坡稳定性对隧道施工期间及运营期间安全影响的重要性。分析了影响山岭隧道洞口段稳定性的主要因素,用条分法研究了隧道开挖过程中洞口段仰坡的破环机理,并根据一些工程灾害归纳了隧道洞口段边仰坡的破环模式。(2)针对成兰线所有边坡,通过坡高不变,改变坡角的单变量方法进行数值分析,采用强度折减法分别研究了在静力和地震动力作用下不同倾角边坡的稳定性,并根据成兰线32座隧道的地质条件,对各隧道进出口段边坡进行稳定性分级,为工程采用相应的加固措施提供参考。(3)结合成兰线某某隧道出口边坡加固实际工程,采用数值方法对锚索在边坡加固中的安装倾角进行分析,通过理论与实际工程相结合的方法进行比较,得到高陡边坡风化千枚岩山岭地段中锚索安装倾角取15°的结论,为千枚岩碎裂边坡的加固提供技术指导。(5)研究了隧道洞口段山岭碎裂岩体边坡处理为坡表分层边坡在自然工况、加固未开挖洞口工况和加固后开挖洞口工况下的稳定性。分析结果表明,可以论证采取的边坡加固措施在洞口段施工过程中是有效且安全的,成兰线山岭隧道洞口所采取的加固措施是可靠和安全的,通过改变抗滑桩长度来研究最优桩长,并得出只要抗滑桩穿过了软弱破碎的地层一定距离,适当的减小桩长不会对边坡稳定性造成较大影响。(6)通过对采用锚索抗滑桩加固某某隧道出口边坡的数值分析,并剔除出口段坡表的破碎带,结果表明在锚索抗滑桩加固后的某某道出口边坡整体是稳定的。
【关键词】：高陡边坡 碎裂岩体 隧道洞口段 边坡稳定性 锚索最优角 动力响应
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U453.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 碎裂结构边坡12-13
• 1.2.2 岩质边坡稳定性研究的发展历程13
• 1.2.3 边坡稳定分析方法新进展13
• 1.2.4 边坡稳定性分析方法分类13-15
• 1.2.5 洞口段边坡稳定性及其控制研究15-17
• 1.2.6 隧道洞口段与边坡互相作用机理研究17
• 1.3 论文主要研究内容17-19
• 1.3.1 主要研究内容17-18
• 1.3.2 技术路线18-19
• 第2章 隧道洞口稳定性分析的基本理论19-28
• 2.1 影响隧道洞口段稳定性的基本因素19-21
• 2.1.1 岩体结构19
• 2.1.2 边坡结构19-20
• 2.1.3 边坡地应力20
• 2.1.4 降雨的影响20-21
• 2.2 隧道洞口段边坡失稳机理21-24
• 2.3 隧道洞口段边坡破坏模式24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 成兰线隧道洞口段边坡分级和锚杆加固机理28-62
• 3.1 自重应力场下成兰线变坡角隧道洞口段边坡稳定性分析29-39
• 3.1.1 计算模型的建立29-31
• 3.1.2 岩土体参数的选取31
• 3.1.3 计算原理31-32
• 3.1.4 计算结果分析32-39
• 3.2 成兰线隧道洞口段边坡的地震动力响应分析39-45
• 3.2.1 动力计算中关键问题的处理39
• 3.2.2 计算结果分析39-45
• 3.3 成兰线不同坡面岩性隧道洞口段边坡稳定性分析45-49
• 3.3.1 坡面参数不同时边坡稳定性对比分析46-49
• 3.4 成兰线隧道洞口段稳定性分级49-53
• 3.5 成兰线隧道洞口段边坡加固措施研究53-60
• 3.5.1 外锚头固定确定最优锚固角54-55
• 3.5.2 内锚头固定最优锚杆倾角55-56
• 3.5.3 工程实例56-60
• 3.5.4 结论60
• 3.6 小结60-62
• 第4章 高陡边坡山岭隧道洞口的稳定性三维数值分析62-81
• 4.1 坡体分层的洞口段边坡数值模拟62-75
• 4.1.1 数值模型62-63
• 4.1.2 计算参数63-64
• 4.1.3 坡面监测点的布置64-65
• 4.1.4 自然条件下洞口段边坡稳定性的数值分析65-67
• 4.1.5 洞口坡面加固后边坡稳定性的数值分析67-69
• 4.1.6 洞口边坡加固且洞口开挖条件下边坡稳定性的数值分析69-72
• 4.1.7 不同工况下坡面安全系数分析72
• 4.1.8 改变桩长对坡面影响的数值分析72-75
• 4.2. 某某隧道出口的洞口段边坡数值分析75-80
• 4.2.1 工程概况75-76
• 4.2.2 计算模型76-77
• 4.2.3 计算结果分析77-80
• 4.3 小结80-81
• 第5章 结论与展望81-83
• 5.1 结论81-82
• 5.2 展望82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-89
• 攻读硕士期间发表的论文及参与的科研项目89

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 秦正刚,彭锋;小德江2~#隧道洞口山体滑坡成因及综合治理[J];西部探矿工程;2000年03期

2 关向群;隧道洞口景观设计的要素和手法[J];中国勘察设计;2001年08期

3 关向群;隧道洞口景观设计研究[J];土木工程学报;2003年10期

4 张梅,张晟,张久伟;安徽某隧道洞口山体滑坡分析[J];中国地质灾害与防治学报;2004年03期

5 韩凤江;公路下超薄覆盖层隧道洞口施工技术[J];西部探矿工程;2005年08期

6 黄伦海,蒋树屏,张军;公路隧道洞口环保型设计施工现状及展望[J];地下空间与工程学报;2005年03期

7 李奎;蒋文;;高速公路隧道洞口的正确驾驶与洞口优化设计[J];交通与运输;2005年06期

8 关向群;隧道洞口景观设计实用方法和工程应用[J];铁道学报;2005年01期

9 王国欣;谢雄耀;黄宏伟;;公路隧道洞口滑坡的机制分析及监控预报[J];岩石力学与工程学报;2006年02期

10 欧阳心和;付励;徐爱民;杨宏武;;隧道洞口景观设计[J];中南公路工程;2006年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 吴荣锋;;隧道洞口施工技术[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

2 吴荣锋;;隧道洞口施工技术[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年

3 林尔姬;仇文革;;隧道洞口景观多媒体数据库的编制[A];第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2007年

4 张伟;焦玉勇;郭小红;;隧道洞口滑坡稳定性分析与防治措施[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

5 郭春生;;浅谈高速公路隧道洞口施工技术[A];中华教育理论与实践科研论文成果选编（第3卷）[C];2010年

6 段海澎;邹正明;赵建军;;受软弱结构面控制的隧道洞口稳定性评价及工程措施分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）[C];2009年

7 汪世

本文编号：510372