斜井開挖及支護方式對順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性影響研究.pdf

1、近來年，我國鐵路基礎設施建設迅猛發(fā)展，而在西南艱險山區(qū)修建鐵路往往面臨地形地質(zhì)條件及其復雜的難題，鐵路沿線的邊坡穩(wěn)定性問題也越來越受到重視。
　　本文研究內(nèi)容依托重慶至貴陽鐵路線擴能改造工程夜郎河特大橋拱座斜井開挖及支護開展。首先通過室內(nèi)巖石試驗得出可靠的巖石力學參數(shù)，并結(jié)合地質(zhì)勘查報告，分析了該巖質(zhì)邊坡的巖性優(yōu)劣，然后通過有限元方法對該拱座斜井開挖及支護的多個工況進行數(shù)值模擬分析。主要有以下三個方面內(nèi)容:
　　(1)該特大

2、橋拱座斜井所在的重慶岸一端為順層巖質(zhì)邊坡，整體巖性較好，但局部區(qū)域的泥巖夾砂巖軟弱夾層遇水易軟化，穩(wěn)定性較差。
　　(2)依據(jù)鐵路工程巖石試驗規(guī)程等相關(guān)試驗規(guī)范開展了單軸抗壓強度和單軸流變室內(nèi)試驗，并著重分析了巖石在長期荷載作用下表現(xiàn)出的流變特性。得出了砂巖和泥巖的單軸抗壓強度、彈性模量、長期強度、各級荷載作用下流變量與瞬時變形的比值以及粘滯系數(shù)等力學參數(shù)。
　　(3)通過有限元軟件ANSYS建模分析了拱座斜井開挖及支護的多

3、個工況，并從不同角度對該巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進行分析評價。在ANSYS數(shù)值模擬分析中，將非常復雜的三維受力變形問題合理簡化為一平面應變問題，采用常用的彈性和德魯克—普拉格(Drucker-Prager)彈塑性兩種模型，邊坡巖體采用PLANE42平面實體單元，預應力錨索采用LINK1桿單元，鋼筋混凝土襯砌和鋼支撐均采用BEAM3梁單元，各階段開挖和支護通過ANSYS的生死單元功能來實現(xiàn)，即殺死或激活相應單元以實現(xiàn)開挖巖體和施加支護結(jié)構(gòu)，通過分