隧道开挖对山体边坡稳定性影响的分析及加固措施研究

摘要

我国地形、地质条件十分复杂，在高等级公路建设中，经常需要修建隧道工程。由于特殊地质与地形条件限制，在综合技术与经济等方面的比较后，路线不宜改变时，常常采用将隧道修建在山体边坡内的形式。而这些边坡常常会发生变形、开裂等病害，经过调查发现，边坡变形破坏与隧道开挖密切相关。针对这一问题，本文以某高速公路排头隧道及其进口处边坡为实际背景，开展了隧道开挖对边坡稳定性影响方面的研究工作。
　　 1.本文以排头隧道洞口边坡为研究背景，进行了广泛的课题相关调查研究，并基于大量的国内外相关文献资料，对边坡稳定性分析方法和计算理论进行了深入的探讨，总结了影响隧道边仰坡稳定性的基本因素，对隧道洞口边仰坡的破坏机理进行了理论研究;
　　 2.在现场布置边坡及隧道监测断面，监测边坡点位移及监测隧道内的位移，达到了综合考虑隧道开挖对边坡稳定性影响的目的，结合隧道工程实际对现场实测数据进行了分析，得到了隧道开挖边坡的变形规律及隧道变形特征;
　　 3.通过数值模拟分析的方法探讨了边坡与隧道变形的相互作用机理;评价了边坡在隧道开挖之前的整体稳定性;分析了隧道的分步开挖对边坡变形和受力的影响以及隧道开挖后边坡的变形和受力规律。最后，通过结合实际工程特点比较选择，提出了处治该隧道滑坡的有效措施。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．2 边坡稳定性的国内外研究现状

1．2．1 国内外研究现状概况

1．2．2 边坡稳定性的典型分析方法

1．2．3 隧道洞口段边坡稳定性的研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 隧道边仰坡破坏机理与破坏模式

2．1 影响隧道边仰坡稳定性的基本因素

2．1．1 地形地貌的影响

2．1．2 岩土体性质的影响

2．1．3 岩体结构的影响

2．1．4 地质构造的影响

2．1．5 地应力的影响

2．1．6 爆破和地震荷载的影响

2．1．7 其它因素的影响

2．2 隧道边仰坡的特殊性

2．3 隧道边仰坡破坏机理

2．3．1 土质边仰坡破坏机理研究

2．3．2 岩质边仰坡破坏机理

2．4 边坡破坏模式

2．4．1 边坡变形破坏模式原理

2．4．2 边坡变形破坏的基本模式

2．4．3 边坡变形破坏的地质力学模式

2．5 隧道洞口边仰坡破坏模式

2．6 本章小结

第三章 隧道及边坡现场监测分析

3．1 工程概况

3．2 隧道设计概况

3．2．1 隧道衬砌内轮廓

3．2．2 洞身结构设计

3．2．3 辅助施工措施

3．2．4 隧道施工方案

3．3 隧道与边坡现场监测

3．3．1 隧道与边坡现场监测的目的和内容

3．3．2．监测点布置

3．4 排头隧道开挖对边坡的影响

3．5 排头隧道开挖对隧道变形的影响

3．6 本章小结

第四章 隧道开挖对边坡稳定性影响的数值分析及加固

4．1 FLAC3D概述

4．2 三维计算模型

4．2．1 计算段地质条件

4．2．2 模型的建立

4．2．3 岩体力学参数的选用

4．2．4 计算模型及开挖工序

4．2．5 收敛标准及边坡稳定性的判定

4．3 排头隧道开挖前边坡的稳定性

4．4 隧道分部开挖对边坡稳定性的影响

4．4．1 隧道分部开挖对边坡稳定性的影响

4．4．2 隧道分部开挖边坡对隧道变形和应力的影响

4．4．3 隧道分部开挖对边坡变形和应力的影响

4．5 隧道洞口段边坡加固措施的选择

4．5．1 加固措施选择原则

4．5．2 坡脚加固方案比选

4．5．3 坡面加固措施

4．5．4 加固后边坡监测分析

4．6 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间科研情况