施工时序对松潘县某隧道出口边坡稳定性影响评价及治理措施对比分析

论文摘要

“5·12”汶川地震后,国家投入了大量的资金进行灾后重建工程,道路通畅是重建中一项十分重要的工作,本次研究对象松潘县某隧道出口边坡的变形就是由于川主寺至汶川灾后重建公路工程—松潘县某隧道出口边坡的开挖修建而造成的。隧道出口边坡位于国道213线松潘县境内某公路段内侧,通过对隧道施工时序的详细分析,发现施工方未按照设计方的要求时序进行施工,故初步认为,边坡是由于施工方的未严格按照设计施工时序要求操作形成的。因此对开挖时序的研究,在工程建设中具有十分重要的意义。本文以隧道出口边坡作为研究对象,首先在详细调查边坡所在研究区的地质环境条件的基础上,采用现场踏勘和钻探工程,查明了边坡的范围、性质、发育规模及形态特征；在深入分析滑体基本特征、变形现象、发育历史的基础上,研究其影响因素和变形破坏机制；利用GEO-SLOPE进行二维数值模拟,着重分析边坡在按照正常施工时序和实际施工时序下的稳定性；分析比较边坡在各加固措施下的稳定性,最终提出最佳治理措施。通过本文的研究,得到了如下的成果：（1）边坡呈马蹄形分布,坡体主要由坡洪积和冲洪积物质组成,且可划分为两个变形区：A区牵引区,B区二次变形区。（2）边坡的变形主要是坡体结构（内因）、人工开挖和降雨（外因）的共同作用形成的,其中人工开挖是主导因素。边坡潜在破坏模式为表层土体蠕滑-拉裂。（3）a、在按照设计方案的施工时序下,边坡的稳定性相当好的,三种工况下,稳定性系数均>1.15；b、在实际施工时序下,在工况Ⅰ,边坡的稳定性系数在0.98-0.99之间,已处于不稳定状态,工况Ⅱ和工况Ⅲ下,稳定性系数降低较多,且暴雨比地震对稳定性系数的减小作用更明显。（4）通过对隧道出口边坡设计施工时序和实际开挖时序建立二维数据模型进行分析：设计施工时序是十分重视对前缘抗滑条件的保护,充分考虑边坡的岩土体结构特性,并尽量利用边坡的自身稳定性；在实际施工时序下,由于隧道明挖而在前缘形成临空条件,受重力影响,坡体岩土体结构发生变化,其内部随即发生改变,并在坡体内部出现了塑性区,破坏了边坡自身稳定性,从而造成了边坡的变形破坏。（5）通过对隧道出口边坡的防治措施进行对比研究,结合前面对该边坡的分析,建议该边坡宜采用反压回填+框架锚索相结合的方案进行治理,达到全面治理的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边坡研究现状
• 1.2.2 边坡稳定性评价研究现状
• 1.2.3 边坡防治对策研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 第二章 自然地理及地质环境条件
• 2.1 自然地理
• 2.1.1 地理位置及交通
• 2.1.2 气象水文
• 2.2 研究区工程地质条件
• 2.2.1 地形地貌
• 2.2.2 地层岩性
• 2.2.3 地质构造
• 2.2.4 水文地质条件
• 2.2.5 新构造运动与地震
• 2.2.6 人类工程活动
• 第三章 边坡基本特征及变形机制分析
• 3.1 边坡基本特征
• 3.1.1 边坡空间形态特征
• 3.1.2 边坡结构特征
• 3.1.3 边坡变形破坏特征
• 3.1.4 边坡分区
• 3.2 边坡变形机制分析
• 3.2.1 边坡变形的影响因素
• 3.2.2 边坡变形及发展过程
• 3.2.3 边坡变形机制分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 开挖时序对边坡稳定性的影响评价
• 4.1 引言
• 4.2 设计施工时序及实际施工时序
• 4.2.1 设计开挖时序
• 4.2.2 实际施工时序
• 4.3 实际施工时序过程中的数值模拟分析
• 4.3.1 计算参数的选取
• 4.3.2 边坡稳定性分析评价
• 4.3.3 边坡分析评价
• 4.4 施工时序对边坡稳定性的影响评价
• 第五章 边坡防治措施对比分析
• 5.1 治理原则
• 5.2 预采用措施综述
• 5.3 防治措施对比分析
• 5.3.1 预应力锚索框架梁方案稳定性评价
• 5.3.2 反压回填+框架锚索方案稳定性评价
• 5.4 治理措施综合评价
• 5.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献