复杂地质条件下大跨度偏压隧道洞口边坡稳定性研究

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随着我国社会经济的日益繁荣,基础建设的投入也逐渐扩大。隧道和公路等工程则是支持我国国民经济增长的主要原动力,而隧道洞口边坡的稳定性则关系到隧道工程是否能顺利进行。另外,隧道洞口段围岩级别差、地质条件复杂,极易出现滑坡、崩塌等现象。因此,对隧道洞口边坡的稳定性研究则显得尤为关键。本文以浙江丽水路湾隧道洞口边坡为研究背景,结合国内外相关文献资料,对边坡的稳定性分析方法进行了简单的阐述,总结了影响边坡稳定性的几大主要因素,归纳出边坡的主要破坏形式,并对边坡的破坏机理进行了相应的理论分析。结合各种工程实例和文献资料的对比,总结出了边坡变形破坏的主要依据。以浙江丽水路湾隧道洞口边坡为研究对象,选取相应的岩土物理力学参数之后,采用Ansys有限元计算程序,在考虑上下台阶和双侧壁导坑两种施工方法下,建立三维模型,进行数值模拟,并就这两种施工方法下每一步开挖之后的应力、位移情况进行了分析,进而得出以下结论:两种工法下围岩最大压应力小于其抗压强度,且未出现拉应力,施工过程中围岩总体上是稳定的;在工法选择上,从位移计算结果上看,由于双侧壁导坑法开挖过程每步分块较小,且步步闭合,较上下台阶法能更好地控制围岩变形和地表沉降,施工过程中地表沉降较上下台阶法小。现场监测数据表明,开挖过程中,地表位移和拱顶沉降并未出现收敛,局部边坡出现垮塌、混凝土剥落、地表裂缝等病害。
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