忠万高速公路小岭隧道出口段围岩及边坡稳定性研究

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1、忠万高速公路小岭隧道出口段围岩及边坡稳定性研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：谢磊指导教师：唐建新教授兼职导师：王建国教授级高工学位类别：工程硕士（矿业工程领域）重庆大学资源及环境科学学院二O一五年十一月StudyontheStabilitySorroundingRockandSlopearoundXiaolingTunnelExportAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByXieLeiSupervi

2、sedbyProf.TangJianxinPluralisticSupervisedbyProf.Sen.Eng.WangJianguoSpecialty：ME(MiningEngineeringField)CollegeofResourcesandEnvironmentalScienceofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaNovember,2015中文摘要摘要隧道洞口施工难以避免出现滑坡、崩塌、偏压、泥石流和雪崩等地质灾害，滑坡是其中最常见的地质灾害。洞口施工是隧道施工中的首要工程。本文主要结合重庆市忠万高速A8标段小岭隧道洞口

3、段的工程实际情况，通过调查分析、现场监测和数值模拟等手段，研究了隧道洞口段围岩应力分布及边坡变形破坏规律；总结了影响隧道洞口段围岩及边仰坡稳定性的基本因素；得出隧道洞口段围岩变形及边坡破坏模式洞口边仰坡的破坏机理；分析了隧道洞口段围岩及边坡稳定性。完成的主要工作和取得的成果如下：①通过对小岭隧道出口段的地质情况进行分析，得出小岭隧道出口段天然斜坡整体稳定，出口段人工仰坡稳定性较差；得出影响小岭隧道出口段围岩及边坡稳定性的主要因素：地形地貌、岩体性质、岩体结构、大气降雨等。②研究了隧道洞口段围岩变形特征及边坡破坏模式，得出小岭隧道洞口段围岩破坏类型分为：1）局部落石破坏

4、；2）围岩整体破坏；3）潮解膨胀破坏；边坡的破坏模式主要为：平面滑动破坏和局部塌陷破坏。③通过建立洞口段力学模型，计算得出了浅埋隧道洞口段的围岩压力，并得出围岩稳定性安全系数N。选用简化Janbu法分析隧道洞口边坡稳定性，并根据小岭隧道出口段实际情况建立相应的计算模型，分析得出在连续降雨情况下，小岭隧道出口段边坡存在滑坡危险性。④采用FLAC3D数值模拟软件分析了小岭隧道洞口段自然状态下和开挖状态下的围岩及边坡的稳定性，得出了相应的应力特征、位移特征和稳定性情况。数值模拟结果表明：隧道洞口段开挖对于浅埋隧道在隧道轴线附近的地表岩土体产生较大的地表沉降，出口右洞地表沉降

5、量大于出口左洞地表沉降量，并在进洞2B~2.5B（洞径）处，拱顶下沉达到最大，拱顶部位易发生冒顶、坍塌等事故。⑤通过现场监控量测和数据处理分析得到了小岭隧道洞口段围岩变形特征，分别从时间效应和空间效应入手做了进一步阐述，对洞口围岩变形进行监测分析，总结了山岭隧道洞口围岩变形特征。关键词：隧道洞口，围岩变形，边坡破坏，稳定性，数值模拟I英文摘要ABSTRACTTheconstructionoftunnelisdifficulttoavoidgeologicaldisasterslandslides,avalanches,bias,landslidesandavalanc

6、hes,landslidesarethemostcommongeologicaldisasters.Tunnelentranceisthefirstconstructionoftunnelconstruction,asthesafeoftunnelentrancerelatetheentrancetotunnelandsafeconstruction.Inthispaper,combinedwiththeactualsituationoftheXiaolingtunnelentrance,throughinvestigationandanalysis,fieldmon

7、itoring,numericalsimulationtoolsandothermeanstostudythesurroundingrockstressdistributionandtheslopedeformationanddestructionregularpatterns;Itsummarizesthebasicfactorsaffectingthesurroundingrockandslopestability;Itcomestothedeformationcharacteristicofsurroundingrocksandfailurem