滑坡區(qū)隧道自錨式新型加固結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、在通常的隧道設(shè)計(jì)中，主要以橫斷面受力變形為設(shè)計(jì)依據(jù)，隧道的縱向受力變形考慮較少，相關(guān)的隧道設(shè)計(jì)規(guī)范對這方面的條文也都十分簡略，對于滑坡區(qū)隧道的設(shè)計(jì)缺乏理論依據(jù)。另外，目前對于滑坡區(qū)隧道病害的處治大都采用傳統(tǒng)分治的措施，很多情況下不能根治隧道病害，且工程量較大。
　　本文針對位于深厚滑坡體滑面上部附近的隧道加固問題，提出一種滑坡區(qū)隧道自錨式新型加固結(jié)構(gòu)，采用理論計(jì)算、數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)三種分析手段，就滑坡區(qū)隧道和自錨式加固結(jié)構(gòu)的

2、受力變形特點(diǎn)及加固效果進(jìn)行了相關(guān)的研究分析，得到的主要成果有:
　　(1)滑坡荷載作用下，滑床內(nèi)穩(wěn)定巖土體對滑體內(nèi)隧道起到“錨固”作用，隧道位移主要發(fā)生在滑體內(nèi)。當(dāng)滑體內(nèi)隧道跨度較大時(shí)，中間部位會(huì)出現(xiàn)一個(gè)恒值范圍;隧道與滑坡交界范圍內(nèi)隧道受力狀態(tài)最差，并且滑坡荷載越大、滑床與滑體內(nèi)法向地基系數(shù)差值越大，該范圍內(nèi)隧道的內(nèi)力變化幅度越大，是隧道結(jié)構(gòu)受力變形的弱點(diǎn)。
　　(2)加固結(jié)構(gòu)理論分析中，將隧道所受的力系分解在xoy、xo

3、z兩個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行計(jì)算分析。在xoy平面內(nèi)，抗滑支撐樁約束了隧道變形，改善了隧道內(nèi)力分布，對隧道的穩(wěn)定起主控作用;在xoz平面內(nèi)，抗滑支撐樁與錨索協(xié)同約束隧道的變形，改善隧道的內(nèi)力分布。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中應(yīng)加大隧道與滑坡交界范圍內(nèi)錨固力的設(shè)計(jì)值，以有效的改善該范圍隧道的受力狀態(tài)。
　　(3)由具體算例計(jì)算分析可知，經(jīng)抗滑支撐樁及錨索加固后，隧道的內(nèi)力值和位移值均在很大程度上有所減小，并且內(nèi)力分布更加均布合理，驗(yàn)證了自錨式新型加固結(jié)構(gòu)具有

4、良好的加固效果。
　　(4)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果表明:滑坡區(qū)隧道受到明顯的偏壓作用，在隧道與滑面交界范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，隧道中間范圍內(nèi)位移值最大，向兩側(cè)逐漸減小。
　　經(jīng)錨索與抗滑支撐樁加固后，隧道受到的滑坡荷載偏壓有所減小，隧道變形規(guī)律與加固前相似，但隧道的最大主應(yīng)力明顯減小，隧道與滑面交界范圍內(nèi)的應(yīng)力集中區(qū)消失，隧道內(nèi)力分布更加合理，變形也得到了很好的控制;抗滑支撐樁在水平和豎直方向均能起到約束隧道變形的作用

5、，錨索對隧道的約束作用主要體現(xiàn)在水平方向上;抗滑支撐樁及錨索的作用僅是對隧道圍巖及下部巖土體進(jìn)行了加固，而對整個(gè)滑坡體的加固效果甚微，滑坡的最終失穩(wěn)方式將是越頂破壞，驗(yàn)證了本文只保隧道而不治理滑坡的加固理念是可行的。
　　(5)試驗(yàn)結(jié)果表明:隧道加固前后的彎矩與位移分布規(guī)律以及受滑坡荷載大小影響的變化規(guī)律與理論計(jì)算結(jié)果吻合，驗(yàn)證了本文理論計(jì)算結(jié)果的正確性;對比相同加載分級下隧道加固前后的內(nèi)力及位移分布特征和滑坡滑動(dòng)后隧道的變形破壞