滑坡區(qū)隧道自錨式新型加固結構研究.pdf

1、在通常的隧道設計中，主要以橫斷面受力變形為設計依據，隧道的縱向受力變形考慮較少，相關的隧道設計規(guī)范對這方面的條文也都十分簡略，對于滑坡區(qū)隧道的設計缺乏理論依據。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構，采用理論計算、數值模擬和物理模型試驗三種分析手段，就滑坡區(qū)隧道和自錨式加固結構的

2、受力變形特點及加固效果進行了相關的研究分析，得到的主要成果有:
　　(1)滑坡荷載作用下，滑床內穩(wěn)定巖土體對滑體內隧道起到“錨固”作用，隧道位移主要發(fā)生在滑體內。當滑體內隧道跨度較大時，中間部位會出現一個恒值范圍;隧道與滑坡交界范圍內隧道受力狀態(tài)最差，并且滑坡荷載越大、滑床與滑體內法向地基系數差值越大，該范圍內隧道的內力變化幅度越大，是隧道結構受力變形的弱點。
　　(2)加固結構理論分析中，將隧道所受的力系分解在xoy、xo

3、z兩個平面內進行計算分析。在xoy平面內，抗滑支撐樁約束了隧道變形，改善了隧道內力分布，對隧道的穩(wěn)定起主控作用;在xoz平面內，抗滑支撐樁與錨索協(xié)同約束隧道的變形，改善隧道的內力分布。實際工程設計中應加大隧道與滑坡交界范圍內錨固力的設計值，以有效的改善該范圍隧道的受力狀態(tài)。
　　(3)由具體算例計算分析可知，經抗滑支撐樁及錨索加固后，隧道的內力值和位移值均在很大程度上有所減小，并且內力分布更加均布合理，驗證了自錨式新型加固結構具有

4、良好的加固效果。
　　(4)數值模擬計算結果表明: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會出現比較嚴重的應力集中現象，隧道中間范圍內位移值最大，向兩側逐漸減小。
　　經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，但隧道的最大主應力明顯減小，隧道與滑面交界范圍內的應力集中區(qū)消失，隧道內力分布更加合理，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行了加固，而對整個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)試驗結果表明: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)律與理論計算結果吻合，驗證了本文理論計算結果的正確性;對比相同加載分級下隧道加固前后的內力及位移分布特征和滑坡滑動后隧道的變形破壞