滑向及軸線斜交條件下滑坡與隧道結(jié)構(gòu)相互作用研究.pdf

1、西部地區(qū)地形條件和地質(zhì)結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜，在無法繞避的情況下，需在滑坡等不良地質(zhì)地段修建公路或鐵路隧道，已建成的傍山隧道也會(huì)因山體變形滑動(dòng)等原因，發(fā)展成為病害隧道，即本文所論述的滑坡隧道。
　　目前，滑坡隧道的研究內(nèi)容主要包括隧道軸線與滑坡走向平行及垂直兩種情況。針對目前研究現(xiàn)狀，本文主要研究隧道軸線與滑坡走向成大角度斜交情況。通過理論公式推導(dǎo)和數(shù)值模擬分析，主要研究圍巖與隧道的相互作用機(jī)理，并分析作用于襯砌的滑坡推力分布情況及隧道本

2、身的變形規(guī)律，根據(jù)具體分析，探討了治理方案中錨索與水平面以及隧道斷面夾角的最優(yōu)值。本文主要研究成果如下：
　　(1)因圍巖與襯砌的相互作用機(jī)理不盡相同，滑坡隧道類型也有所不同，因此，本文首先對滑坡隧道進(jìn)行分類：
　　①根據(jù)滑坡走向與隧道軸線夾角，將滑坡隧道分為平行、垂直及斜交三種工況；
　?、诟鶕?jù)滑面與隧道相對位置關(guān)系，可分為隧道在滑床內(nèi)，隧道與滑面相交，隧道在滑體內(nèi)三種情況；
　　③根據(jù)滑面的數(shù)目，可將滑坡分為

3、單一滑面和多級滑面兩種形式。
　　(2)闡述了滑坡的5類成因及影響隧道變形開裂的4種因素，在此基礎(chǔ)之上，歸納出滑坡隧道四類地質(zhì)力學(xué)模型：坐船推移型、抗滑剪切型、松弛擠壓型及坐船抗滑復(fù)合型，并剖析了4種滑坡隧道的變形特征。
　　(3)分別分析滑坡走向與隧道軸線平行和垂直兩種情況，得出隧道和圍巖的相互作用機(jī)理以及隧道的破壞方式，并提出本文研究的斜交滑坡隧道?？蓪π苯换滤淼浪艿幕峦屏M(jìn)行分解，即分解為平行于隧道軸線和垂直于隧

4、道軸線兩個(gè)垂直方向的分力。通過引入滑坡推力空間分布函數(shù)，提出作用于隧道襯砌的空間滑坡推力計(jì)算方法，并分析滑坡推力分布、隧道襯砌內(nèi)力及錨索拉力，研究了圍巖與襯砌的相互作用機(jī)理。斜交滑坡隧道的變形可概括為以下三類：彎曲變形、軸向拉壓變形及剪切變形。
　　(4)以貝爾隧道為工程實(shí)例，通過將該理論應(yīng)用于工程實(shí)踐，具體闡述該理論的計(jì)算方法。分析計(jì)算結(jié)果可得出以下結(jié)論：坡面最陡且覆蓋層最厚的斷面為主滑斷面；襯砌所受滑坡推力最大值不再位于隧道軸