临近隧道爆破施工对矿山村堆积体边坡稳定性影响评价

堆积体边坡由于其组成物质粒组范围大、结构松散,在施工不注意的情况下存在局部滑移渐变为大规模滑移的可能。本文以某库区公路姚家岭隧道下穿矿山村堆积体边坡为研究对象,利用极限平衡法,评价了该边坡深部和浅表在自然、降雨和地震条件下的稳定性;利用经验公式和动力数值仿真,评价了不同装药量下隧道爆破施工可能造成的隧道内和坡面振速传播规律;利用地面调查、坡面位移监测、隧道内与坡面爆破振速监测,监控了隧道施工对该边坡的安全影响,所得结论如下:(1)极端条件下,该边坡存在浅表滑移的可能,需要在坡脚采取加固措施;(2)隧道爆破施工对坡面的影响,由坡顶到坡脚逐步降低,传递到坡面的振速,均小于房屋建筑的允许振速值;(3)多手段安全监测数据揭示隧道爆破施工对该边坡的整体稳定没有威胁;(4)对于坡脚和坡面应加强巡视,对于发现的局部破坏要及时采取措施,防止坡体松散物质有局部垮塌演化为大规模失稳。     

不同进洞高程黄土隧道洞口段振动台模型试验研究

黄土地区的隧道开挖打破了边坡内部原有的平衡状态,在地震作用下隧道洞口段可能受到严重的破坏而反映出不同的动力特性和震害特征。以宝兰客运专线大断面黄土隧道为工程背景,基于坡脚进洞和1/2倍坡高程进洞2种工况,开展黄土隧道洞口段的大型振动台模型试验,重点研究边坡不同高程位置处进洞的隧道洞口段坡-隧系统所表现出的震害特征和加速度响应特征。结果表明:(1)模型Ⅰ(坡脚进洞)洞口边坡发生震陷型滑塌,表现出纯黄土边坡的破坏特点,坡-隧系统相互作用不明显;模型Ⅱ(1/2倍坡高进洞)洞口边坡发生失稳性滑塌,并由坡顶前缘横向拉裂缝逐步向洞口附近扩展,拉张裂缝逐步发展为剪张裂缝,表明隧道自坡腰进洞影响了洞口边坡的稳定性,坡-隧系统相互作用明显;(2)进洞高程对衬砌结构加速度响应的影响与激振幅值的大小密切相关,进洞高程对高烈度地震作用下隧道洞口段衬砌的加速度响应有显著的放大作用,在隧道洞口段的抗震设计中应加以适当考虑。(3)在2种工况下隧道仰拱压力在20 cm位置处均达到最大,距洞口20 cm距离的部位是坡-隧系统相互作用最强烈的部位。当地震波幅值较小时,进洞高程对仰拱的外表压力有影响,对拱顶影响不大,随着地震波幅值加大,进洞高程对拱顶的外表压力影响明显增大,而对仰拱的影响显著降低。     

浅埋偏压大断面隧道洞口段开挖顺序优化

结合某工程隧道洞口段存在浅埋偏压大断面的特点,采用FLAC3D模拟了多种开挖工法对不同坡度边坡处隧道洞口段的开挖,并对分步开挖工法的开挖顺序进行了优化分析,研究其对隧道洞口段边坡的稳定性影响。研究结果表明:开挖工法控制边坡稳定性的效果为双侧壁导坑法CRD法CD法台阶法,对于开挖浅埋偏压大断面隧道不建议采用台阶法;分步开挖法不同的开挖顺序对边坡稳定性有一定的影响,其影响差异主要集中在开挖前几个步骤中;由于超前支护的作用,先开挖靠近边坡坡面一侧的边坡稳定性要优于先开挖远离边坡坡面一侧。因此,为保证隧道开挖时边坡的安全稳定,建议加强超前支护,采用分步开挖工法,并先开挖靠近边坡坡面一侧。     

桥隧过渡结构对边坡稳定性影响分析

当隧道洞口处于边坡坡面上时,隧道开挖亦对边坡的稳定造成影响,而当隧道与桥梁相连时,其过渡结构对边坡的影响更加复杂。以某隧道桥梁连接工程为实例,利用有限差分法,建立了桥隧过渡结构处的二维与三维数值模型。在二维情况下,着重研究了边坡的整体稳定性问题,包括单个与多个滑动面下的边坡的安全系数,以及极限状态下边坡剪应变以及水平位移分布。而三维情况下,分析了隧道洞门施工对附近坡体表面位移的影响,以及边坡局部滑移面的变化规律。结果表明,在保证边坡整体稳定性的前提下,桥隧过渡结构对边坡表面位移及局部稳定性有重要影响。     

法马坡半隧道结构设计

隧道洞口段结构型式主要受路线影响,可供选择的结构型式往往较少,有时在某些特殊地段将出现"大挖大刷"边坡现象。为了保持边坡稳定性和保护周边环境,在隧道选线遇到洞口横坡陡、偏压严重等复杂地质条件情况时,应该考虑采用半隧道结构型式设计和施工。本文针对云南普立(黔滇界)至宣威高速公路法马坡半隧道结构段,介绍了该半隧道的结构设计,并采用地层结构法对该结构进行了数值模拟,同时对现场监测数据进行了分析,结论表明该半隧道结构应用于该特殊地段合理可行。该工程经验对类似工程有借鉴意义。     

偏压隧道洞口段坡体钢花管注浆加固效果分析

为了解决偏压隧道施作套拱初期致局部坡体滑移的问题,提出3种边坡加固方案进行对比分析,采用有限元强度折减法,建立相应的计算模型,分析3种加固方案下边坡安全系数、侧坡总位移、有效塑性应变、最大剪应变及隧道开挖的地表竖向位移值。通过对3种加固方案的对比及坡体测点的位移监测数据分析表明： 对边坡施作工况3（对坡面挂网喷浆支护、坡体施作锚杆支护和局部钢花管注浆）的支护方式加固后坡体的稳定性明显优于工况1与工况2这2种坡体加固方案,工况3加固方案不仅提高了边坡的整体稳定性,而且能最大程度减小隧道开挖对地表变形的影响,在工程应用中取得了较好的经济效益与社会效益。     

基于FLAC~(3D)的隧道洞口滑坡防治技术优化研究

结合栗石沟隧道洞口滑坡实际水文、工程地质条件,通过强度折减法对隧道洞口边坡在自然状态、边坡坡脚开挖和削坡卸载等6种工况下的稳定性进行了数值模拟分析和评价,并结合实际工作经验和数值模拟计算结果,提出对该滑坡体采取削坡2m+表面喷浆及锚杆支护相结合的处治方案,同时加强洞口坡面排水、坡面和隧道内的变形监测。为工程安全施工提供依据,也为山区隧道洞口开挖提供借鉴。     

受偏压隧道影响边坡加固的数值分析

针对隧道工程建设中切坡引起边坡及隧道的变形,其稳定性受到不同程度的影响,采用三维有限差分计算程序FLAC30分析挖方边坡和坡顶隧道联合稳定性.通过对未开挖、未加固边坡进行数值模拟计算,得到水平位移和最大、最小主应力分布特征,分析其潜在滑动面和隧道围岩受拉影响区,确定其加固范围.根据抗滑桩受力特点,经比选,采用单排抗滑桩加固隧道边坡.数值计算结果表明:有限差分法能获得单排抗滑桩的合理设计和边坡坡脚及坡面受力情况,同时还能得到隧道围岩拉压应力的分布及优化覆盖层厚度,数值计算与工程监测数据吻合.     

岳家岭隧道进口仰坡稳定性分析及治理措施研究

岳家岭隧道进口仰坡自然坡度45°~60°,高度约80 m,坡体为泥灰岩夹灰岩,整体形成顺向坡,洞口无作业场地,处理不当可能出现岩体崩塌,给边坡稳定和施工人员作业带来巨大安全隐患。为了排除隧道进口仰坡的安全隐患,根据野外调查和钻探、物探结果,对隧道进口山坡坡体进行稳定性分析,采用8级台阶式边坡清方、锚杆框架植草的永久防护措施和挂网喷混凝土的临时防护措施相结合进行仰坡防护,并设置施工便道圆管涵等排水系统,利用清方土形成施工作业平台,洞口边坡和作业平台稳定性满足要求。     

ABAQUS在隧道洞口边坡稳定性分析中的运用

根据隧道仰坡现场踏勘资料,运用有限元分析软件ABAQUS建立相应的数值模型,结合强度折减法分析隧道边坡的稳定性,计算得出隧道边坡的安全系数为1.022。考虑到岩土参数的离散性和降雨等不利因素,将导致边坡失稳,为此,提出对该隧道仰坡的加固措施,以确保工程安全。     

特大断面隧道洞口仰坡稳定性研究

岩土工程边仰坡是公路隧道建设经常遇到的重要问题之一.边坡的稳定性对于隧道工程建设与运营有着十分重要的作用,特别对于隧道安全进洞和进洞后的安全施工有很重要的影响.随着交通量的增长,特大断面隧道越来越多,其施工工序复杂.由于多次施工对边坡造成的多次扰动,对隧道施工安全影响越来越大.依托龙头山单洞四车道隧道,对特大断面洞口仰坡稳定性进行了分析和研究,可作为今后同类隧道洞口仰坡设计和施工借鉴.     

拱肩覆盖层厚度对偏压隧道稳定影响的数值分析

为了研究预留拱肩覆盖层的厚度对隧道开挖后的对边坡稳定性的影响,结合某工程实例,采用弹塑性有限元法,分析3种不同覆盖层厚度对边坡稳定性的影响。结果表明:当隧道埋深为定值,且其沉降变形满足安全要求时,边坡受到扰动的范围主要位于坡体的中下部,且多表现为竖向位移,边坡稳定性受拱肩覆盖层厚度的影响较大,当拱肩覆盖层厚度为27m时,边坡坡体较为稳定;当厚度为20m时,坡体处于极限平衡状态;当厚度为15m时,边坡已完全失去稳定性。     

隧道洞口部边坡动力响应特性振动台试验研究

我国西南地区建有大量的公路、铁路隧道工程,地震条件下隧道洞口部边坡的动力响应特性不仅控制边坡的变形破坏机制,而且也是隧道洞口部边坡动力支护设计的依据。采用大型振动台模型试验,对隧道洞口部边坡加速度及位移动力响应特性进行研究,并对比分析不同地震波波形的输入对边坡动力特性的影响。结果表明:与一般公路及建筑边坡不同,隧道洞口部边坡坡面的响应加速度具有先增大再减小再增大的特性;边坡动力支护设计采用单一峰值是偏于危险的,应综合考虑多种波形的影响。位移监测结果表明:地震波较小时边坡坡顶变形比较明显,但随着地震波幅值的增加,隧道洞口部边坡坡脚的变形急剧增加且超过了坡顶变形,因此应增强边坡坡脚的支护强度。     

骡坪隧道洞口山体滑坡稳定性分析及治理措施研究

骡坪隧道洞口山体边坡因暴雨影响出现裂缝,沿隧道顶上方横向贯通发生滑坡,通过地质勘探研究工程地质条件,分析滑坡变形特征及变形原因,使用勘查数据进行滑坡稳定性分析,并确定了治理措施。结果表明:斜坡治理前,天然工况和降雨工况下滑坡的安全系数分别为1.167,1.025;采用削坡、坡体注浆、锚索框架等治理措施后,山体滑坡在天然工况和降雨工况下的安全系数分别为1.360,1.210,降低了边坡地下水位,减小了渗水压力,改善了边坡稳定条件,提高了边坡稳定性,达到设计安全要求。     

隧道边坡一体化技术在隧道洞口浅埋偏压段的应用

该文针对隧道浅埋、偏压问题对隧道稳定性进行了理论分析,提出隧道边坡一体化技术理论,结合陕西商(州)一漫(川关)N25标的碥头溪隧道和瓦房沟隧道左线进口工程,从完善设计和施工关键工序两个方面论述了隧道边坡一体化技术在实际工程中的应用.表明了隧道边坡一体化技术是解决隧道浅埋、偏压问题的一种有效方法.     

桥隧相连高边坡隧道安全出洞施工技术

从桥台施工、隧道爆破开挖和坡体长期风化三方面,分析了某隧道出口端高边坡稳定性的影响机制,提出了确保隧道安全出洞的施工控制措施并分析了现场隧道爆破控制、边坡和桥台防护等重点控制环节的施工技术及效果。     

云罗高速公路边坡动态设计

广东云(浮)到罗(定)高速公路K3+280~LK3+840段左侧路堑边坡顺坡向结构面发育,岩体较为破碎,边坡开挖导致坡体松弛,发生变形。通过对边坡变形特性分析,运用动态设计法对边坡加固防护措施进行变更设计,保证了边坡的安全稳定。     

基于弹性地基梁法的隧道纵向变形开裂机理及治理方案研究

在隧道穿越山岭的过程中,常需要穿越堆积层边坡等不良地质层,而堆积层坡体具有较差的工程特性。在遇到降雨的情况下,堆积体内雨水大量入渗等原因易导致隧道衬砌结构的变形,隧道支护结构发生开裂等破坏,严重降低了隧道施工和运营的安全可靠度。以湖南省张家界某堆积体边坡隧道为依托工程,首先结合工程地质勘察报告开展坡体表面与深部位移监测和隧道二衬裂缝宽度监测,分析滑坡面的位置和隧道二次衬砌发生开裂的原因。其次基于弹性地基梁理论构建滑坡推力下隧道计算模型,建立微积分方程,将基于不平衡推力传递系数法得到的滑坡推力作用在隧道结构上,从而得到滑坡推力作用下平行于堆积层边坡的隧道支护结构的受力和变形特性。然后采用所得到的隧道支护结构的理论计算方法探讨降雨强度、堆积体力学参数以及隧道支护结构下侧加固强度对二次衬砌裂缝开展规律的影响。最后采用所得到的隧道支护结构的理论计算方法建立了边坡安全系数与二次衬砌裂缝宽度的拟合关系曲线为y=-5.559x+7.645 3。从而计算出二衬不开裂情况下边坡的安全系数值为1.375 4,并对该堆积层边坡进行锚杆支护优化设计。为后续类似工程的施工设计提供建议。     

偏压隧道边坡桩锚支护加固效果的数值分析

为分析锚拉桩与抗滑桩组成的桩锚支护对偏压隧道边坡的加固效果,以某软弱围岩隧道为背景,建立三维弹塑性有限元模型进行分析,重点分析了桩锚加固与无加固状态下的边坡剪应变,水平与竖直位移,坡底抗滑桩轴力。结果表明,坡体剪应变在岩层交界面上最大,桩锚加固使得边坡的剪应变减小了42.8%;右线隧道拱脚的水平位移最大,桩锚加固使得边坡"U"形区范围明显缩小;竖直位移随着岩层深度的增加逐渐减小,桩锚加固使得坡底到坡中心的竖直位移减小了63%;桩锚加固状态下,坡底靠近临空面的抗滑桩轴力最小,其余抗滑桩轴力大小接近。     

浅谈富水岩溶隧道反坡排水施工技术

本文通过对重庆九(九龙坡)永(永川)高速公路缙云山隧道进口段反坡排水系统设置的论述,提出一种快速有效的反坡排水处理方案,为反坡施工提供了良好的作业环境,对隧道反坡施工排水具有重要作用和意义,有利于保障隧道施工安全和进度。