高边坡浅埋隧道洞口开挖的结构稳定性分析和处理

摘要

在高速公路隧道的建设过程中,特别在洞口段开挖时,时常会遇到一些高边坡。由于设计选线的原因,在洞口段开挖过程中经常会遇到浅埋偏压、边坡失稳滑坡的情况。因此需要对此类边坡的稳定性做出比较准确的判断,并及时采取有效的处置措施。由于地质条件的复杂性,需要研究不同情况下的高边坡条件下隧道洞口开挖的边坡稳定性的评价方法。
　　本文以宜巴(宜昌——巴东)高速公路土建第11合同段庙湾1号、2号隧道建设为依托,采用理论分析和数值模拟,结合现场监控量测,对高边坡浅埋隧道洞口段的边坡稳定性分析及其治理问题进行了研究和探讨。论文主要包括如下内容:
　　(1)在查阅有关文献的基础上,总结目前已有的边坡稳定性的评价和边坡治理的方法。
　　(2)在边坡稳定性定量评价方法——瑞典条分法的基础上,建立一种评价高边坡浅埋隧道开挖边坡稳定性的力学模型,并应用工程实例计算,同时以有限元方法分析验证计算模型的有效性。
　　(3)结合两种不同的施工处理顺序,建立不同方案的数值模型。将两种方案进行比对,采用优化方案说明提前对边坡进行维护的重要性。
　　(4)对经过挡墙处理后的地表位移进行分析,并用灰色系统理论对后期变形进行预测。分析表明处理措施对保持高边坡浅埋隧道洞口开挖稳定是有效的。
　　(5)采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法相结合的系统方法,可以更加有效地评价高边坡的稳定性。

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1 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 国内外的研究现状

1.3 研究内容

2 工程背景

2.1 项目工程概况

2.2 庙湾隧道的工程地质、水文地质

2.3 典型高边坡工程地质条件

2.4 本章小结

3 高边坡浅埋隧道洞口边坡的稳定性评价

3.1 瑞典条分法

3.2 改进瑞典条分法

3.3 工程应用

3.4 ABAQUS的数值模拟

3.5 本章小结

4 高边坡浅埋隧道洞口段的治理

4.1 庙湾2号隧道的洞口边坡治理

4.2 庙湾1号隧道的洞口边坡的处理

4.3 两种方案的比较

4.4 本章小结

5 挡墙处理后的监控数据分析

5.1 2号隧道洞口边坡监控

5.2 1号隧道洞口的边坡监控

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表的论文目录

附录2 攻读硕士学位期间参与的课题