基于水热耦合的寒区隧道仰坡稳定性研究

【目的】研究我国西北部寒冷地区的隧道仰坡稳定性及其季节温度效应的变化规律。【方法】建立寒区隧道仰坡的水热全耦合数学模型,以冻融环境变化为模拟分析基础,对其水热环境和稳定性进行数值模拟计算。【结果】结果表明,寒区隧道仰坡稳定性与土体冻融状态相关;临空面土体受环境温度影响较为明显,而内侧土温变化不显著。【结论】当温度降低,土体冻结层厚度增加时,仰坡稳定性表现较好;气温回暖季节冻融层融化,仰坡破坏滑移面几乎与坡面平行并向上延伸,极易发生滑塌灾害。

二道沟Ⅰ号隧道仰坡滑坡成因分析与治理措施

贵州山区高速建设受到地质、地形及技术指标等综合原因限制,建设过程中在易滑岩组区,不可避免发生滑坡等不良地质灾害。本文通过二道沟Ⅰ号隧道仰坡滑坡治理工程实例,分析隧道仰坡滑坡成因,并在隧道仰坡滑坡稳定性分析计算基础上提出了防护措施。

微型桩加固隧道仰坡稳定性分析

本文依托湖南某隧道仰坡抢险工程,通过数值模拟对微型桩群加固欠稳定边坡的效果进行了研究。研究表明:(1)采用微型桩对隧道仰坡进行加固,能够有效提高仰坡的安全系数、限制隧道开挖对仰坡的影响;(2)与大截面钢筋混凝土抗滑桩相比,微型桩施工迅速、施工风险低,既能大幅降低工程造价,又能满足工程进度要求,十分适用于抢险工程;(3)微型桩群中不同位置的微型桩的内力不同,前排的微型桩为主要承载体,在确保安全的前提下,可加大前排桩的尺寸,适当优化后排桩的设计,从而降低工程造价。微型桩施工便捷,加固效果显著,十分适用于边坡抢险加固工程。同时,对微型桩加固方案进行了优化,为类似工程的处理提供一定的参考。

隧道仰坡失稳滑坡及治理效果数值模拟分析

针对湖南省官新高速公路永家山隧道仰坡失稳滑坡,分析滑坡体形态特征、监测数据及滑坡体成因,运用Midas /GTS软件建立二维有限元模型,模拟计算滑坡体治理前、后在天然和暴雨两种工况下的稳定性。计算分析结果表明:隧道仰坡加固前的天然、暴雨工况下的安全系数分别为1.025(欠稳定状态)、0.90(不稳定状态);采取封闭仰坡裂缝、锚杆框架梁治理措施后,天然、暴雨工况下的安全系数分别为1.52(稳定状态)、1.50(稳定状态)。与实际监测数据对比分析一致,治理效果良好。

隧道仰坡落石冲击模型试验研究与机制探讨

以在建的成都-兰州(成兰)铁路某隧道出口仰坡为研究对象,研发了大型落石冲击边坡模型试验系统,该系统由模型试验台架、落石三维空间释放装置、高速摄影系统等组成,结构强度高并能满足试验过程的可视化需求。根据现场岩样实测物理力学参数,采用凡士林、硅油、水泥、细沙、重晶石粉、石膏以及滑石粉等原料,研制出现场千枚岩和砂岩的相似材料,并用于模拟边坡和落石。通过开展物理模型试验研究了近长方体落石初始滑移角度、形状、质量等3种因素对碰撞恢复系数这一落石运动轨迹模拟中关键参数的影响,同时在落石下落冲击的过程中,利用高速摄影仪和坐标卡尺记录落石完整的运动轨迹,后期通过视频处理软件分析落石与边坡碰撞前后的速度变化,根据公式计算出落石法向和切向的碰撞恢复系数。试验结果表明:随着初始滑移角度的增加,板状试件的法向、切向恢复系数分别呈减小和增大的趋势,且切向恢复系数变化更加明显;落石法向恢复系数随质量的增加呈明显减小的趋势,而切向恢复系数值变化不大;对于近长方体落石,立方体试件的法向和切向恢复系数大于厚板状试件,条形试件的两向恢复系数值受碰撞接触形态的影响,呈现两极化的趋势。最后,结合试验现象以及前人的研究成果对落石运动冲击机制进行了初步探讨。

隧道仰坡的智能化设计

通过建立智能系统,采用自动类比思路,处理影响仰坡设计的地质,工程等复杂因素,从而形成公路隧道仰坡自动化设计系统,该系统避免了传统的经验类比,使仰坡设计过程更加科学有效。在取得的研究成果的基础上,用工程实例对所编制的公路隧道仰坡设计智能系统进行检验,取得了令人满意的结果。

钻孔测斜仪在隧道仰坡位移监测中的应用

介绍了测斜仪的工作原理及其在隧道仰坡位移监测中的应用。根据累计位移-深度曲线,可对滑动面的分布情况作出判断。以阿尔及利亚贝佳亚港口至哈尼夫互通100km连接线Sidi Aich隧道为例,对隧道仰坡进行位移监测,说明测斜仪在仰坡位移监测中的应用是可行的。

隧道仰坡稳定性分析与防治对策探讨

文章详细调查了现场地形地质条件,掌握坡体实际变形状态,运用极限平衡法计算边坡的稳定性,对边坡的稳定状态进行综合评价;运用传递系数法计算边坡在不同工况下的剩余下滑力;统筹地质条件、构筑物位置关系、坡体局部及整体稳定性,提出了较为科学、合理、可行的综合治理方案。

石门隧道洞口仰坡加固设计研究

石门隧道洞口仰坡地层风化严重、地质结构复杂、上覆巨大孤石,整体稳定性较差,在洞口段开挖和雨水影响下,可能出现较大的变形甚至失稳现象,严重影响工程施工安全。本文结合具体工况,采用理论计算和软件分析相结合的方法,提出预应力锚索的仰坡加固方案,有效地提高了仰坡的稳定性。

基于无人机摄影技术的公路隧道洞口仰坡危岩体勘测

由于当下危岩体勘察尚无成熟的规范可以参考,采用无人机三维影像技术进行危岩地质勘测,可以弥补传统调查存在安全风险、调查观测不全面、卫星影像资料分辨率低等缺陷。文章以高坡隧道洞口仰坡为例对应用无人机摄影技术进行危岩体勘测进行了介绍,分析了高坡隧道洞口仰坡危岩体分布与稳定特征,并基于勘测结果提出了处治建议。

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。

白岩里隧道右线进口仰坡塌方的处理及长管棚支护措施

分析、比较、确定白岩里隧道右线进口仰坡面塌方处理方案及实施过程 ;阐明该洞口由原小导管预注浆变为长管棚加固措施的必要性 ,及其不等厚变截面套拱对仰坡面的护拱作用。对长管棚的设计、施工进行详述。

考虑土体强度非均质和各向异性的隧道洞口仰坡地震稳定性上限解

隧道洞口段仰坡稳定性分析是隧道工程设计的关键,考虑土体强度非均质及各向异性影响,结合极限分析上限理论及土体强度折减理论,推导出的仰坡稳定性极限分析上限解计算公式,对比验证了所提计算方法的合理性,探究了地震力作用下非均质及各向异性系数对隧道洞口仰坡临界坡高、隧道拱顶破坏位置及仰坡安全系数的影响规律。结果表明:地震力作用下,土体强度非均质系数越大、各向异性系数越小,隧道洞口仰坡稳定所需临界坡高越大;非均质及各向异性系数越大,仰坡初始滑移面越远离坡肩位置,隧道拱顶破坏范围更广;随着各向异性系数增大,仰坡安全系数呈递增规律,而非均质系数增大将导致仰坡安全系数降低,仰坡整体趋于不安全。研究成果为山区隧道洞口仰坡稳定性设计提供了理论依据。

湿土地质处理隧道口仰坡滑坡施工措施

随着我国经济的快速发展,人们对隧道施工工程的重视程度不断的增加,在隧道工程建设中隧道口仰坡滑坡工程是十分重要的,处理不好会直接影响到整个隧道工程的质量。本文主要阐述了湿土地质处理隧道口仰坡滑坡施工措施,供大家参考。

灯草塘隧道出口仰坡开裂治理研究

在复杂地质环境条件下,大跨度连拱隧道仰坡坡体开挖开裂、沉降原因进行了分析,针对坡体变形提出了治理方案、加固预防措施,并指出不良地质条件下隧道仰坡治理应该及时、有效、全面。

价值工程在隧道洞口边仰坡治理中的应用探讨

价值工程是一种经济与技术相结合的现代管理技术,对实现项目功能与成本的最佳组合发挥着重要的作用。本文在总结隧道洞口边坡稳定性分析和加固治理方法研究成果的基础上,介绍了价值工程在工程建设项目中的应用现状,探讨了价值工程在隧道洞口边仰坡治理中的应用可行性和研究思路,可为后续研究提供参考。

炭质千枚岩区高速公路隧道仰坡危岩失稳特征及处置措施研究

四川省汶川至马尔康高速公路薛城1号隧道进口高陡仰坡为含炭质千枚岩区边坡,其地质条件复杂,结构面发育,风化侵蚀差异大,造成陡坡危岩体广泛分布,对隧道进口和桥梁安全构成较大危害。本文在传统工程地质调研方法基础上创新引入无人机数码摄影辅助技术,通过详细的陡坡危岩体结构特征,确定了对公路路线构成危害的8处主要潜在变形失稳区域,以及其潜在破坏模式,提出了全坡面联合多级差异加固的防治措施;进一步对防治措施关键技术进行探讨,包括极破碎变质岩高陡边坡全高度脚手架搭架、复杂地质条件下长深垫墩锚索(杆)施工、松散坡面表层岩体挂网锚喷混凝土等关键施工技术,通过这些技术研究克服了变质岩高陡边坡因风化剥蚀、侵蚀和拉裂变形等引发的危岩稳定性问题。

石板沟隧道洞口边仰坡及围岩浅埋段施工技术

介绍西湟一级公路石板沟隧道洞口边仰坡及Ⅱ类围岩浅埋段施工方案的选定和实施情况 ,对超前小导管预注浆、钢架、地脚托梁。

预应力锚索仰坡支护设计

在隧道工程建设中,隧道洞口边仰坡围岩破碎,自稳性较差,在洞口施工时很容易发生局部失稳、塌方,甚至是整体坍塌,严重威胁施工安全。因此,研究隧道边仰坡稳定性具有重要的理论意义和工程实际意义。根据工程地质情况和地形条件,采用预应力锚索对洞口仰坡进行加固处理。运用预应力锚索分析理论对其进行了受力分析和设计。

隧道洞口临近边坡三维稳定性评价分析

结合现场探勘资料及隧道仰坡三维形态图,采用ABAQUS有限元模拟软件建立了某隧道洞口临近仰坡的三维有限元模型;结合强度折减技术,通过边坡工程地质、水文地质现状调查及边坡整体稳定性验算,得到了隧道仰坡的安全系数。并将计算结果与现有研究方法进行了对比验证。研究表明:基于边坡实际三维形态的ABAQUS分析边坡安全系数满足相关规程要求,但考虑到边坡岩土参数离散性及强降雨等不利因素,建议定时监测,并及时采取加固措施进行加固;进一步针对边坡现有情况提出较为合理的隧道仰坡加固措施建议方案,为隧道洞口临近仰坡及隧道安全提供保证。