滑坡隧道與抗滑樁相互作用機(jī)理研究及數(shù)值模擬.pdf

1、在偏遠(yuǎn)山區(qū)修建的公路，往往以隧道的形式穿越山體斜坡。當(dāng)這些斜坡出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象時，斜坡與隧道將會產(chǎn)生輕重不同程度的病害，嚴(yán)重時可能中斷線路。在利用抗滑樁治理該類病害問題時，若抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距太小，抗滑樁對隧道產(chǎn)生擠壓作用，增加了作用于隧道結(jié)構(gòu)上的滑坡推力;若間距太大，抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)之間的土體可能會形成二次滑坡，同樣對隧道危害很大，可見抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距是滑坡隧道整治成敗的關(guān)鍵因素之一，而其對隧道與滑面的相對位置關(guān)系十分敏感，針對

2、這一問題，本文開展了滑坡、隧道和抗滑樁相互作用機(jī)理的研究工作，分析了抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距對隧道與滑面相對位置關(guān)系變化的敏感度。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上將隧道與滑面的相對位置關(guān)系劃分為:隧道與滑面相交、隧道位于滑面之上和隧道位于滑面之下，并抽象出與之相對應(yīng)的隧道結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型:側(cè)向剪切型、坐船順滑型和拱項(xiàng)擾動型。結(jié)合具體的工程實(shí)例，針對隧道在不同的力學(xué)模型中的受力情況，分析了隧道的變形特征，為反分析時根據(jù)隧道的變形特征判斷滑面

3、的具體位置提供了一定的理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，建立了三維有限元模型，通過計(jì)算邊坡的安全系數(shù)和隧道襯砌結(jié)構(gòu)變形兩個指標(biāo)，分析了抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距對隧道與滑面相對位置關(guān)系變化的敏感性。經(jīng)分析計(jì)算結(jié)果，主要得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：⑴當(dāng)隧道位于滑面下方時，滑坡對隧道結(jié)構(gòu)的影響最小，抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距對相對位置關(guān)系的敏感性最低，在治理時以滑坡整治為主，控制隧道變形為輔；⑵當(dāng)隧道與滑面相交時，滑坡對隧道結(jié)構(gòu)的影響較大，隧道結(jié)構(gòu)受到滑體與基巖的剪切作

4、用，同時隧道又像一根扁長型的空心抗滑樁，對滑坡具有一定的抗滑作用，因此，在治理時要充分考慮隧道結(jié)構(gòu)的抗滑功效?？够瑯杜c隧道結(jié)構(gòu)的間距對這種位置關(guān)系比較敏感，治理此類病害問題時，應(yīng)通過優(yōu)化對比，確定最佳的抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距；⑶當(dāng)隧道位于滑面上方時，滑坡對隧道結(jié)構(gòu)的影響最大，嚴(yán)重時滑坡體內(nèi)外的隧道可能產(chǎn)生錯斷。抗滑樁與隧道結(jié)構(gòu)的間距對這種位置關(guān)系最敏感，選擇不當(dāng)，抗滑樁與隧道之間的土體可能形成二次滑坡，對隧道結(jié)構(gòu)的危害很大。因此在治理時