不同地质条件下隧道洞口仰坡地震破坏特性研究

针对洞口段均质围岩仰坡、含软弱夹层仰坡和桁架梁加固仰坡围岩3种工况,开展大型振动台模型试验,分析隧道洞口段仰坡模型土破坏形态。试验结果表明,均质边坡洞口段模型土在动力作用下坡肩土体先出现张拉裂缝,随着激振加速度增加,坡肩土体局部出现倾倒崩塌,最后沿坡面滑落堆积;含软弱夹层边坡在地震力作用下,仰坡坡脚部位土体挤压破碎,坡顶表面沿软弱夹层位置出现张拉裂缝,上覆土体沿软弱夹层滑动,最后土体大规模崩塌、滑落;洞口段加固边坡在动力作用下基本保持整体稳定,只部分梁格出现了局部的掉块,模型土顶部出现沿隧道轴向的细微裂缝。分析了隧道洞口段衬砌结构破坏形态,试验结果表明均质边坡洞口段AB两段衬砌模型裂缝分布较CD段复杂,认为洞口段地震影响深度为AB两段衬砌的长度,对应于实际工程中40 m;受软弱夹层影响,跨软弱夹层部衬砌模型裂缝形态较复杂;仰坡加固后,洞口段衬砌模型受力改善。研究结果可为山岭隧道洞口段边坡抗减震研究和设计提供参考。

不同仰坡度数的山岭隧道洞口段动力响应振动台试验研究

首先介绍试验装置、模型相似比、试验模型箱等,然后对围岩与隧道结构的加速度响应、衬砌的位移和应变响应以及仰坡坡面的破坏情况进行分析。分析表明,由于洞口临空面的存在,隧道洞口处会出现加速度和位移的放大效应,不同的仰坡角度下均符合该特性,但随着仰坡坡度的增加,放大效应会逐渐减弱。在振动过程中衬砌横断面承受循环的拉压荷载作用,两侧的拱肩和拱脚位置出现较大的地震附加弯矩,受力特性与仰坡坡度无关,但地震附加弯矩会随着覆土厚度和结构惯性力的增加而增大;随着仰坡坡度的增加,结构与围岩在洞口处的相互作用会逐渐减弱,仰坡坡面的破坏形式分别为坡面的局部崩塌、衬砌顶部的大面积滑塌和坡顶的高位滑塌,均为浅层破坏,但坡面坍塌围岩会不同程度的掩埋洞口,对隧道的正常使用造成严重的影响,故应对洞口仰坡进行重点设防。分析结果对于合理认识山岭隧道洞口段地震响应特征具有积极作用,可供隧道实际工程设计和施工的抗震设防参考。

隧道仰坡滑塌后初期支护加固与整治技术研究

受地质、水文和地表排水不畅的影响,隧道洞门段大多处于风化严重、围岩软弱或超浅埋等不利地段,施工过程中极易发生局部滑塌等事故,造成安全风险,是隧道施工中比较多见且容易忽视的问题。通过介绍某高速公路隧道施工过程中仰坡滑塌后造成的隧道初期支护破坏情况,讨论洞门段既有初期支护加固与整治技术以及施工监控量测在指导工程整治的应用情况,相关结论可为同类工程提供参考。

隧道边仰坡滑塌处治及二次进洞施工技术实例研究

以太真隧道工程为例,采用现场调查、数值模拟和现场监测技术,针对隧道进洞施工过程中的边仰坡滑塌机理、处治措施以及二次进洞技术开展研究。研究结果表明:软弱地层条件下,强降雨是诱发依托工程边仰坡滑塌的主要原因。雨水下渗弱化岩土体强度,在隧道进洞施工扰动下,形成贯通性塑性带,进而导致山体大范围坍塌。综合考虑滑塌体本身的稳定性以及隧道再次进洞施工的扰动影响,系统性地提出边仰坡处治以及隧道二次进洞方案,包括:适度清除坍塌体、局部刷方减重+抗滑桩、锚索(杆)加固以及反压回填的边仰坡防护措施;基坑明洞法穿越坍塌体、浅埋暗挖法(加强支护结构和采用双侧壁导坑开挖法)穿越塌方影响段的隧道二次进洞施工技术。数值模拟和现场实测均表明,经综合处治后的边仰坡在隧道二次进洞过程中处于稳定状态,上述方案是可靠的。

隧道洞口边仰坡稳定性影响因素的综合性评价

为了保证隧道洞口边仰坡的稳定 ,隧道设计规范对刷坡坡率和开挖高度有一定的控制要求 ,但这种要求仅局限于围岩的类别 ,而对围岩的层理性状和地下水对坡体稳定性的影响不能作出判断。本文运用多种土质的圆柱破坏面转动平衡分析方法分析这些因素对坡体稳定性的影响 ,对合理确定洞口位置。

入洞高程对黄土隧道洞口段动力响应特征的影响分析

针对桥隧耦接过程中隧道面临的入洞高程及仰坡坡度的问题,采用三维数值模拟的方法,通过设置不同坡度与不同入洞高程的模型,探究隧道及仰坡在这两种因素共同影响下的动力响应。研究结果表明:(1)在振动荷载作用下,隧道拱顶的位移随着距洞口距离的增加而减小,位移峰值位于距洞口y=0m断面处,不同坡度、不同入洞高程模型均符合这一特征。(2)随着仰坡坡度的增加,隧道入洞高程的选择也应趋于增大,文中定义的隧道截面最大位移差Δ_(max)可尝试为衡量地震动力响应提供一种新的判断思路。(3)隧道的存在对坡面的动力响应有一定影响,这种影响在洞口1~1.5倍跨径范围内最明显。

殿会坪连拱隧道边仰坡稳定性分析及整治

连拱隧道边仰坡具有开挖范围大、受到多次开挖扰动的特点。以常吉高速公路中的殿会坪隧道为例,进行了边仰坡和隧道洞内的现场测试,从地质条件、地形地貌、地下水情况、施工方法和施工质量等方面分析该连拱隧道仰坡稳定性的影响因素,提出了整治措施,在实际中获得成功应用。

碎石土滑坡变形机理及稳定性分析

某高速公路隧道进口段位于古滑坡体上,隧道施工中滑坡体后缘出现了变形裂缝,对施工人员及财产安全构成严重威胁。按工程勘察资料和现场地质条件调查结果,对滑坡体的变形失稳机理进行了分析;并通过施工过程中隧道仰坡以及滑坡体整体稳定性计算,得到古滑坡体的局部和整体稳定性。研究结果表明:仰坡后缘以及隧道的变形迹象是因刷坡过程中开挖了坡脚,仰坡出现大幅度变形造成的。施工过程中,仰坡段的稳定性差有可能发生失稳,隧道底板以下滑坡体稳定性未受到大的影响。在研究结果的基础上,制定了对滑坡的治理措施,效果较好,保障了安全。

岳家岭隧道进口仰坡稳定性分析及治理措施研究

岳家岭隧道进口仰坡自然坡度45°-60°,高度约80m,坡体为泥灰岩夹灰岩,整体形成顺向坡,洞口无作业场地,处理不当可能出现岩体崩塌,给边坡稳定和施工人员作业带来巨大安全隐患。为了排除隧道进口仰坡的安全隐患,根据野外调查和钻探、物探结果,对隧道进口山坡坡体进行稳定性分析,采用8级台阶式边坡清方、锚杆框架植草的永久防护措施和挂网喷混凝土的临时防护措施相结合进行仰坡防护,并设置施工便道圆管涵等排水系统,利用清方土形成施工作业平台,洞口边坡和作业平台稳定性满足要求。

隧道高陡仰坡稳定性分析及兼顾景观的防护工程优化设计

在综合考虑不同的岩土类型、结构面发育状况、风化程度等多种因素的基础上,选取相应的计算模式进行隧道高陡仰坡稳定性分析,并针对其不同的边界条件提出喷混植生、挂网喷锚、放射状布置锚索框架等兼顾景观的仰坡防护方案。

隧道洞口边仰坡稳定性预警与控制

通过对厦蓉线广以隧道左线进口边仰坡在隧道施工过程中变形稳定性变化的分析,结合对拱顶下沉、周边收敛变形和地表位移的监测分析,及时提出了边仰坡异常变形预警,并结合隧道开挖、地质情况、降雨以及加固处理等因素,对监测成果和变形原因进行了分析,提出了有效的险情控制措施,使隧道边仰坡稳定性得到控制,确保了工程安全。

双连拱隧道洞口段围岩失稳的加固技术研究

双连拱隧道开挖跨度大、施工工序多,对围岩形成反复扰动,容易导致围岩自稳能力的丧失,施工中一旦控制不力很容易导致隧道围岩失稳、坡面下滑开裂等事故,进而危及隧道的施工安全。针对某高速公路双连拱隧道洞口段围岩失稳事故的处理,以隧道的监控量测数据分析为基础,研究制定了洞口段围岩的加固措施,并在实际工程中取得了成功应用。

赤平投影在隧道洞口边坡稳定性分析中的应用

山区高速公路建设过程中经常会遇到隧道边坡、仰坡的稳定性问题,在一些特定地形条件限制下,隧道难以做到“早进洞、晚出洞”的原则,随之而来在隧道进出口会产生边坡和仰坡的稳定性问题,基于山西临汾某高速公路岩质隧道出口的边仰坡现场调查,通过赤平投影表征山体自然坡面、洞口开挖边坡、岩体结构面及岩层产状之间的空间投影关系,详细分析单组结构面及两两组合结构面的稳定性,结合隧道围岩级别及边坡开挖,为施工组织提供建议。

地下隧道深基坑仰坡开挖与支护数值模拟及安全性分析

为了降低地下隧道深基坑施工风险,避免基坑仰坡开挖过程中造成坍塌事故,以重庆九号线从岩寺站的隧道掘进机始发洞口深基坑工程为背景,对基坑南侧仰坡的分级分层开挖进行数值模拟,分析在不同支护方式下仰坡开挖产生的围岩变形规律与特征,并结合现场实时监测数据对深基坑开挖过程进行安全性分析。结果表明,深基坑仰坡实测水平位移与数值模拟结果变化规律基本一致,计算模型反映了基坑因开挖而引起的水平变形,数值模拟结果合理。深基坑仰坡水平位移随开挖深度增大而增大,最大值位置从二级坡中点附近逐渐下移到一级坡中点附近;采用喷锚支护的支护方式,相比单纯锚杆支护与未支护下的基坑开挖,支护效果更加显著,最大水平位移有明显减小,表明该深基坑采用的开挖与支护方案是安全有效的。

某隧道洞口仰坡动力响应现场测试研究

通过现场试验,测试了不同车辆轴重与车速对隧道仰坡动力响应的影响,分析了不同车速和车辆轴重的列车通过时,引起隧道仰坡的动力响应特性,指出仰坡的动力响应与列车的速度有关,在列车的速度不断增大时,隧道仰坡的振动加速度峰值也相对增大,且仰坡中部的加速度峰值比仰坡底部要略大一些;从对仰坡实测数据的频谱分析和1/3倍频程分析中可知,仰坡的动力响应特性与列车的轴重有关。

某缓坡地形隧道边仰坡滑塌原因分析及处治方案探讨

结合某缓坡地形隧道边仰坡滑塌的工程实例,采用工程地质调查、钻探以及钻孔深层水平位移监测等勘探方法查明滑坡特征及性质,对隧道边仰坡滑塌原因进行分析,提出处治方案和建议。

石板沟隧道洞口边仰坡及Ⅱ类围岩浅埋段施工

结合石板沟隧道工程概况,详细介绍了暗挖施工的工艺流程及其关键工序,提出了先支护、后开挖、短进尺、快封闭、勤测量的施工原则,指出该方案技术成熟、工艺先进、安全系数高、工程质量、安全易保证。

洞口仰坡对隧道地震稳定性的动力分析

本文结合ANSYS和FLAC3D软件对隧道洞口段建立模型,研究山区隧道仰坡的高度变化对隧道洞口段衬砌结构的稳定性影响,采用位移、内力等分析指标进行分析。结果表明:随着仰坡高度的增加,隧道结构监测点的位移、内力的变化均有一定的规律。研究结果对进一步揭示仰坡在地震作用下对隧道结构的稳定性影响有重要作用。