复杂地质条件下大跨度偏压隧道洞口边坡稳定性研究

摘要

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。