隧道-滑坡平行体系下隧道受力变形机理分析

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:y328151006
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当隧道穿越滑坡体时,由于施工扰动,边坡稳定性会降低,隧道拱顶易塌方,严重影响隧道和边坡安全。目前,对于隧道-滑坡平行体系滑坡推力对隧道具体作用研究较少,因此,本文结合陈家坡隧道出口滑坡工程项目,并运用现场调研、理论分析和数值模拟等方法,重点研究隧道-滑坡平行体系下隧道受力变形机理。  首先,基于地基梁和结构力学理论,建立隧道衬砌结构在滑坡推力作用下的梁挠曲微分方程。出于安全考虑,忽略在滑坡推力作用力下滑体给予隧道的岩土抗力。通过隧道与滑面交界处位移连续条件和力系平衡条件,求解得到交界处隧道截面的弯矩、剪力和轴力表达式。通过定义新的参数,并分析参数变化对隧道受力变形的影响,即:当k=βl在0~1/3变化,且考虑隧道所受滑坡推力为一定值时,k越大,交界面处的弯矩绝对值越小,剪力绝对值越大。  其次,基于传递系数法和滑坡推力三角形分布荷载假设,推导出滑坡对隧道衬砌结构推力大小。并依托陈家坡隧道出口滑坡工程,计算得到滑坡对隧道水平方向和竖直方向分布力荷载大小,qZ=436.1kN/m,qX=208.9kN/m。  另外,通过对陈家坡隧道出口滑坡工程实例工程进行理论计算和数值模拟计算结果分析,可知:隧道虽限制坡体变形,但本身也要受到较大的滑坡推力作用;折减系数为1.4时,边坡水平位移急剧增大,边坡表现出不稳定状态。折减系数越大,滑坡越不稳定,隧道衬砌结构承担的滑坡推力也越大,当滑坡滑动时,隧道可能因承受的滑坡推力过大而出现结构破坏。若以隧道与滑面交界处为坐标原点,则滑坡推力对隧道的影响范围为(-l,l),l为隧道位于滑体中的长度。  最后,依据本文理论推导出的计算公式和相关研究结论,提出求解隧道-滑坡平行体系隧道结构纵向设计弯矩、设计剪力和设计轴力方法。总结得出的隧道纵向结构设计方法流程图,可为类似工程提供隧道纵向设计参考。
其他文献
摘要:在FRP加固混凝土框架节点技术的研究中,常常因直交梁与楼板的存在使得FRP直接加固节点核心区技术难以实现,还会因FRP锚固不足而容易产生剥离,进而影响其加固效益,因此对
钢筋混凝土深梁因具有出色的抗剪能力而在混凝土结构中得到广泛应用,并且深梁腹部开洞使得管线通过以便节省建筑使用空间也变得越来越流行。但是很多情况下由于不可回避因素的
我国为传统的农业大国,农作物种类多,且分布广。农作物所遭受到的生物灾害复杂多样,危害严重,如鼠害的发生已对农牧业发展以及人类生活健康造成了严重威胁。因此,要想从根源上治理