滑坡地段淺埋公路隧道施工監(jiān)控及極限位移分析.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展,在施工過程中遇到的問題也越來越多。特別是隧道工程中,在特殊地質(zhì)條件下修筑隧道工程越來越多。本文以重慶奉節(jié)～巫溪高速公路控制性工程孫家崖隧道為研究背景,結(jié)合孫家崖隧道與大坪滑坡的特殊位置關(guān)系,對孫家崖隧道施工過程中隧道圍巖變形、支護結(jié)構(gòu)受力及大坪滑坡的滑動變形情況進(jìn)行監(jiān)控。采用數(shù)值模擬的方法模擬隧道的實際施工過程,得到理想狀態(tài)下隧道圍巖變形及滑坡滑動的情況,通過與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比,對圍巖變形及滑坡滑動進(jìn)行穩(wěn)定

2、性評價。
　　 研究內(nèi)容與方法:
　　 (1)在對滑坡影響較大的左線隧道,選擇具有代表性的監(jiān)測斷面,對隧道周邊圍巖變形進(jìn)行監(jiān)測,采用Matlab軟件編制非線性擬合函數(shù),對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,預(yù)測隧道圍巖的最終位移,分析得到孫家崖隧道周邊圍巖變形情況與隧道施工進(jìn)度的關(guān)系。
　　 (2)在位移監(jiān)測的同一斷面,預(yù)埋壓力盒、應(yīng)變計及混凝土應(yīng)變計,監(jiān)測初期支護受力情況。通過分析隧道初期支護的受力變化與隧道施工之間的關(guān)系,

3、推斷出隧道施工對支護結(jié)構(gòu)的影響程度,及時掌握支護結(jié)構(gòu)的受力情況。
　　 (3)在隧道上部受施工影響嚴(yán)重區(qū)域的滑坡表面及滑坡體內(nèi)部,分別埋設(shè)固定監(jiān)測點和測斜孔,采用全站儀測得滑坡表面監(jiān)測點的絕對坐標(biāo),采用測斜儀測得滑坡深層土體的水平位移。分析滑坡表面位移、深層土體水平位移的變化情況與隧道施工進(jìn)度之間的關(guān)系。
　　 (4)采用MIDAS-GTS軟件對隧道的實際施工順序進(jìn)行數(shù)值模擬,通過細(xì)化開挖后圍巖應(yīng)力釋放率,找到隧道周邊圍

4、巖在開挖過程中的應(yīng)變突變點,進(jìn)而推斷出圍巖的位移突變點,得到隧道周邊圍巖及滑坡滑動的極限位移,并與實際的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,對圍巖和滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評價。
　　 主要研究成果:
　　 (1)通過對隧道周邊圍巖的位移、滑坡表面位移、滑坡體深層土體的水平位移進(jìn)行分析,結(jié)合隧道施工進(jìn)度情況,總結(jié)得到了隧道圍巖變形及滑坡滑動位移與隧道變形及施工進(jìn)度之間的關(guān)系。
　　 (2)觀測斷面周邊位移、初期支護受力、圍巖壓力等變化情況

5、,受到隧道施工擾動的影響很大,且出現(xiàn)了明顯的不對稱性,特別是在滑裂面附近,其不對稱性更加明顯。
　　 (3)采用Midas-GTS有限元軟件,模擬實際施工過程,所得隧道周邊圍巖位移大小及沿隧道周邊分布情況,與實測結(jié)果的分布規(guī)律基本一致,隧道周邊圍巖變形較大,大大超出了隧道設(shè)計時的預(yù)留變形量,處于不穩(wěn)定狀態(tài);滑坡實測數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)較接近,分析認(rèn)為處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。
　　 (4)通過對比監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù),分別從隧道周邊位移

6、和滑坡滑裂面位置處的位移兩個方面,制定了在滑坡淺埋地段修筑隧道工程的變形控制基準(zhǔn)。
　　 (5)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,隧道在施做仰拱和二襯后,各監(jiān)測點的位移都出現(xiàn)明顯的收斂跡象,所以在滑坡淺埋段修筑隧道工程,盡早使初期支護閉合及施做二襯能對圍巖變形起到有效的抑制作用,對滑坡滑動也有緩解作用。
　　 (6)隧道施工時,抗滑樁仍在施工且承載力沒有完全達(dá)到設(shè)計強度,抗滑樁的棄土沒有及時清理,造成滑坡表面堆載增加,也是引起滑坡滑動位移及