超深层黄土滑坡作用下既有隧道结构体系力学特征

摘要

黄土地区滑坡灾害频发,滑坡尤其是超深层滑坡对既有隧道结构受力变形有重要影响,隧道滑坡体系变形特性、力学响应一直是学术界和工程界关注的焦点.以某超深层滑坡地质灾害中的铁路隧道工程为依托,建立了“超深层黄土边坡-滑带-隧道”FLAC3D三维数值模型;利用基于位移突变的局部强度折减法模拟坡体失稳临界状态;针对不同滑带隧道相对位置,揭示了滑坡诱发条件下既有隧道衬砌结构受力及变形特征变化规律,并结合现场实测数据及结构破损情况初步分析了依托工程事故原因.数值模拟结果显示:当滑带在隧道上方时,受中间围岩“牵动”作用明显,墙脚水平位移最大值27.83 mm;当滑带在隧道下方时,隧道“坐船”作用显著,墙脚水平位移最大值185.61 mm;当隧道位于滑面上方时危险性更高.实测结果显示:沿纵向隧道位移呈“坐船”状,墙脚水平位移最大值为105.35 mm,小于滑带在隧道下方时工况;依托工程为黄土(粉土)-基岩滑坡,隧道位于滑体内,且滑坡仍处于蠕动状态,还未达到滑动临界状态.