滑坡稳定性变化对隧道变形破坏的影响分析

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在我国75%左右的地域为山区或重丘,由于地质环境和交通规划的限制,许多铁路修建在山体的斜坡内。随着我国社会经济建设的发展,基础建设的投入不断加大,隧道工程的应用越来越多,而隧道工程和滑坡的稳定性密切相关。由于滑坡灾害对隧道病害的影响大,频率高,使我国成为世界上隧道受滑坡危害最严重的国家之一。每年因滑坡灾害造成的损失数以亿记,给国家和人民生命财产带来巨大损失,产生严重的社会影响,甚至还影响到国家的技术经济政策。本文以滑坡稳定性变化对隧道变形破坏影响分析为出发点,首先通过对滑坡的调查,开展了室外钻探测量及室内土工试验,分析了滑坡体的结构、滑坡的成因及可能复活的成因,利用滑坡稳定性计算的结果对其进行了评估;然后在对滑坡地段隧道变形实例进行调研的基础上,研究了隧道与滑面的相对位置关系及相应的隧道变形特征,建立三维模型,模拟了隧道穿越滑坡体时,土体的错动引起隧道变形的破坏情况,并分析了不同工况下对隧道结构变形、受力及破坏模型的影响。结果表明:滑坡在天然状态下是稳定的,但是在饱水和地震等不利工况下,坡体有失稳的可能,特别是滑坡前缘的陡坎段发生的可能性大,由此引发牵引式滑坡。滑坡体的失稳将对滑坡区域内隧道产生偏压作用,根据隧道处于滑坡体内不同位置时的受力模式,总结出滑坡与隧道变形相互关系的地质力学模型。此外,还应用FLAC3D软件对穿越滑坡区域的隧道进行数值模拟,将其计算结果与现场勘查收集的资料进行比较,结果显示隧道结构在滑坡偏压作用下其位移、应力、应变等变化规律具有一致性。
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