動力作用下雍家山隧道進口震裂邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、隧道洞口邊坡穩(wěn)定性是隧道建設中的關鍵問題之一,特別是地震高烈度區(qū)問題更為嚴重。在“5.12”汶川地震區(qū),大量隧道破壞主要集中在隧道洞口處,擬建成蘭鐵路雍家山隧道同樣處在高烈度區(qū),同時龍門山前山斷裂(灌縣-江油斷裂)從雍家山震裂邊坡后緣穿過。鑒于此,有必要研究雍家山隧道進口震裂邊坡的穩(wěn)定性。本文采用地質條件研究與數(shù)值模擬分析相結合的研究手段,通過對動力作用下應力應變以及不同監(jiān)測點的位移、加速度及速度的時程曲線等分析,綜合分析了雍家山隧道進

2、口震裂邊坡的穩(wěn)定性。結論認為地震動力作用下,雍家山不穩(wěn)定斜坡中后部已經發(fā)生破壞,不利于鐵路選線,建議調整線路的走線位置。主要研究結論如下:
　　 (1)龍門山前山斷裂破碎帶內物質主要以高碳化片狀巖、糜棱巖、巖屑及斷層泥為主,屬級配良好的大碎石中礫；鏡下斷層構造極為發(fā)育,鏡下擦痕、裂縫以及錯動等跡象隨處可見,方解石的分布顯示出斷裂帶至少發(fā)生兩次運動。實驗測得帶內物質內聚力為121KPa,剪切角為31.7°,壓縮模量為13.64MP

3、a。
　　 (2)隧道進口邊坡為松散堆積體邊坡,其下伏基巖為反傾的石灰?guī)r,龍門山前山斷裂從斜坡后緣通過?！?.12”汶川地震作用下,坡體的后緣產生了一定寬度的拉裂,受降雨等誘發(fā)因素影響,存在沿基覆界面變形的趨勢。
　　 (3)利用研究區(qū)附近的地震動力參數(shù),采用三維數(shù)值模擬軟件FLAC3D分析了動力作用下的斜坡動力響應特點。結果表明:斜坡的加速度的放大系數(shù)隨高程增大而變大,尤以水平向加速度增大最為明顯,斜坡后緣近斷層附近的

4、加速度值為11.5m/s2。
　　 (4)整個地震動力過程中,模型監(jiān)測點位移時程曲線顯示:位移在水平及豎直方向并沒有隨著地震波的往復運動而形成相似曲線,而總體都呈擴大趨勢。隨高程的增大,位移也會相應增加;同一高程,坡表處位移要大于坡內位移。
　　 (5)在地震動力作用下,斜坡處基覆界面位置產生了一定量的拉張應力集中,特別是在坡體后緣,其值達到了近1MPa。基于剛體極限平衡理論搜索最危險滑面,地震狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定性系數(shù)較天然