抗滑桩加固软岩浅埋偏压隧道边坡的受力机理研究

摘要

随着我国交通事业的发展，公路隧道的建设规模越来越大，这些隧道在缩短运行距离、提高运输能力和运营效率、减少交通事故、节约土地、保护生态环境等诸多方面发挥了积极作用，取得了很好的社会经济效益。在这些隧道中，为了尽可能的保护自然生态环境，有可能在洞口段形成浅埋偏压隧道。在软岩浅埋偏压隧道的建设过程中，如果施工技术或者处理措施不当，容易在洞口薄弱段形成大面积的塌方而造成巨大损失。因而，为保证浅埋偏压隧道施工和运行的安全，工程中常采用抗滑桩桩板墙+反压回填等措施对边坡进行预加固，并取得了很好的效果。到目前为止，关于抗滑桩在隧道开挖后的受力机理的研究较少，工程中多采用经验法和数值模拟的方法进行抗滑桩的设计。本文以科研项目“厦蓉线水都高速公路隧道洞口段设计与施工技术研究”（黔科合重大专项字[2008]6013-04）为依托，采用现场监测和数值模拟等方法，对抗滑桩加固软岩浅埋偏压隧道边坡的受力机理进行了研究，主要的研究内容与成果有：
　　①采用数值模拟的方法，对抗滑桩加固软岩浅埋偏压隧道边坡的受力变化规律进行了分析。
　　②对实际工程中抗滑桩桩后土压力和桩身应变的监测结果进行分析，并与数值模拟计算结果进行对比，得出了桩后土压力和桩身受力的变化规律。
　　③对不同的坡度、不同的围岩参数、不同的隧道与桩的相对位置等工况下的抗滑桩的受力情况进行了数值计算，并采用数值拟合的方法对抗滑桩的受力变化规律进行了分析，在此基础上，得出隧道开挖后土压力的变化量的计算公式，为类似工程的抗滑桩设计提供参考。
　　在本研究中，现场监测的结果和数值计算的结果在数量上有一定的差异，但基本规律是一致的。这说明本文对抗滑桩加固软岩浅埋偏压隧道边坡的受力变化规律的研究结果是比较合理的，对类似工程的抗滑桩设计具有参考意义。

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1 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容与技术路线

2 软岩浅埋偏压隧道的特征

2.1 引言

2.2偏压隧道形成的原因

2.3偏压的判定

2.4浅埋的判定

2.5浅埋偏压隧道的受力与破坏特征

2.6本章小结

3 抗滑桩加固边坡的受力机理

3.1 引言

3.2 抗滑桩加固普通边坡的受力机理

3.3抗滑桩加固软岩浅埋偏压隧道边坡的受力机理

3.4 本章小结

4 抗滑桩在浅埋偏压隧道工程中的应用

4.1 工程概况

4.2现场监测结果

4.3抗滑桩加固瑞坡隧道的数值模拟

4.4 现场监测和数值模拟结果对比分析

4.5本章小结

5 隧道开挖后抗滑桩桩后土压力计算

5.1不同工况下抗滑桩的受力分析

5.2 桩后土压力计算公式

5.3 本章小结

6 结论与建议

6.1 主要结论

6.2后续研究工作的建议

致谢

参考文献

附 录