映秀2号隧道出口高陡斜坡落石运动学模拟和危险性评估

龙门山地区频发的崩塌落石灾害严重威胁拟建都江堰至四姑娘山轨道交通(都四轨道)的建设、运营和维护。崩塌落石的运动特征研究及其危险性评估对防灾减灾具有重要意义。高陡斜坡的崩塌源往往隐蔽性强且所处环境复杂,传统的人工接触调查方式对其无法全面调查。此外,以往对落石的运动学研究多是采用可人为控制落石运动方向的二维模拟软件,主观性较强,且缺乏落石危险性的定量评估。因此,以拟建都四轨道映秀2号隧道出口高陡斜坡为例,联合现场调查和无人机航空摄影技术快速获取斜坡结构面和危岩信息;结合赤平投影法与边坡质量分级(SMR和CSMR)快速分析斜坡后壁陡崖的破坏模式和稳定性;采用三维落石模拟软件RockyFor3D模拟斜坡崩塌落石的运动特征,定量评估落石的危害范围。研究结果表明:斜坡后壁陡崖存在3处危岩体,且受3组节理控制;斜坡破坏模式主要为平面破坏P(J1)和楔形破坏W(J1-J3),斜坡后缘陡崖处于基本稳定-不稳定状态;通过模拟可知,地形控制落石运动轨迹,在坡降较大的位置,弹跳高度和最大动能呈陡增的趋势。拟建映秀大桥、国道G350、国道G213、国道G213烧火坪隧道出口处于中等危险区,映秀2号隧道出口处于低危险区。

某公路隧道出口段斜坡变形成因机制及稳定性分析

某隧道出口段斜坡在施工阶段发生变形,可能危及隧道施工安全和人员安全。文章通过对该斜坡进行地质勘察,全面分析斜坡变形特征、成因机理,总结了对斜坡变形起控制作用的影响因素,并定性评价了斜坡的稳定性。分析结果表明:隧道施工引起斜坡基岩中软弱裂隙带相互贯通是诱发斜坡变形的主要原因;隧道施工后斜坡在自然工况和暴雨工况下其稳定性处于欠稳定-基本稳定状态,在隧道出洞口处附近坡脚区域实施反压防护措施后,斜坡趋于稳定;现状条件下其稳定性在正常工况与暴雨工况下均处于基本稳定-稳定状态,但后期隧道复工开挖及降雨等外在因素仍有诱发斜坡滑动可能,后续施工应加强斜坡变形监测,积极排除不利因素对斜坡稳定性的影响,保障斜坡的稳定性。

复杂地下空间隧道开挖变形及受力数值模拟分析

北京五棵松地下停车库工程下穿1号线地铁横通道,施工中采用理论计算分析及数值模拟计算方法,选取岩土数值分析软件MIDAS GTS/NX,建立三维模型模拟横向通道开挖和支护结构施工的实际过程。从计算分析施工引起的隧道和已有结构的变形和受力结构得出了各结构的变形规律和受力规律,并指导和预测施工,对施工过程制订预案,保证施工安全有序的进行。

白竹村大型山体变形特征及成因机制研究

隧道-斜坡工程体系是极为复杂的系统,在复杂的地质环境下,隧道-斜坡工程体系相互作用既涉及公路施工和运营安全,也涉及坡体上方居民的生命财产安全。针对阿比村隧道-白竹村山体斜坡工程体系,通过地质调查、地表与深部位移综合监测、数值模拟计算等技术手段,研究了白竹村大型山体变形特征及成因机制。研究结果表明:①白竹村山体变形规模巨大,表现为隧道进口至进尺1300 m处山体向北西侧变形,变形范围长约540 m、宽约450 m,山体变形影响平均深度约130 m,总体方量约1100×10^(4)m^(3),山体变形是隧道-斜坡工程体系相互作用的结果;②山体变形的成因机制可概括为“震动开裂-突泥临空-中段牵引-向前推挤”这4个阶段;③山体变形速率在空间上存在差异性,山体中后部位移速率明显大于前部,在时间上与隧道施工存在关联,隧道施工完毕后,山体表面位移呈收敛趋势。