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(shè)中的關(guān)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(zhì)條件研究與數(shù)值模擬分析相結(jié)合的研究手段,通過對動力作用下應(yīng)力應(yīng)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(jié)論認為地震動力作用下,雍家山不穩(wěn)定斜坡中后部已經(jīng)發(fā)生破壞,不利于鐵路選線,建議調(diào)整線路的走線位置。主要研究結(jié)論如下:
　　 (1)龍門山前山斷裂破碎帶內(nèi)物質(zhì)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(gòu)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(nèi)物質(zhì)內(nèi)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。“5.12”汶川地震作用下,坡體的后緣產(chǎn)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(yīng)特點。結(jié)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(fù)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(yīng)增加;同一高程,坡表處位移要大于坡內(nèi)位移。
　　 (5)在地震動力作用下,斜坡處基覆界面位置產(chǎn)生了一定量的拉張應(yīng)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