吉茶高速公路坡头隧道高陡仰坡设计

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1、第37卷，第2期公路工程Vo1．37，No．22012年4月HighwayEngineeringApr．，2012吉茶高速公路坡头隧道高陡仰坡设计蒋胜波，蒋武军，唐雨春(1．湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008；2．湖南省高速公路建设开发总公司，湖南长沙410011)[摘要]吉茶高速公路坡头隧道仰坡高达70余m，采用1：0．3以及垂直坡比。采用抗剪强度折减系数法，计算不加锚索、加锚索两种情况下的仰坡稳定性，可为山区高速公路类似的边仰坡设计与施工提供参考。[关键词]公路隧道；高陡仰坡；设

2、计与施工[中图分类号]U452．2[文献标识码]A[文章编号]1674～0610(2012)02—0072—03DesignforHighandSteepFrontSlopeofPotouTunnelonJishoutoChadongExpresswayJIANGShengbo，JIANGWujun，TANGYuchun(1．HunanProvincialCommunicationsPlanning，Survey＆DesignInstitute，Changsha，Hunan410008，Chin

3、a；2．HunanProvincialExpresswayConstruction＆DevelopmentCooperation，Changsha，Hunan410011，China)[Abstract]ThefrontslopeofPotouTunnelonJishoutoChadongExpresswayisaround70metershighwithaverticalsloperatioof1：0．3．Inthispaper。theslopestabilityhasbeencomputed

4、onthecon—ditionswithanchorcableorwithoutanchorcablebyadoptingthemethodofShearStrengthReductionFactor．Itcanprovidesomereferenceforthedesignandconstructionofsimilarfrontslopesofhighwaytunnelsinmountainousareas．[Keywords]HighwayTunnel；High&SteepFrontSlo

5、pe；Design＆Construction．1工程概况湖南省吉(首)一茶(洞)高速公路位于湘西自治州境内，是国家高速公路网中包头一茂名高速公路的重要组成部分。路线全长64．63km，采用双向四车道高速公路标准建设’，设计速度为80km／h，路基宽度为24．5m，分离式路基2×12．25m。本项目坡头隧道为分岔式隧道，吉首端采用连拱隧道，茶洞端采用小净距隧道。该隧道坐落在吉图1矮寨悬索桥与坡头隧道的立面示意图Figure1ElevationofAizhaiSuspensionBridgeand首

6、市矮寨镇德夯大峡谷西北岸，吉首端洞口位于峡PotouTunnel谷上部悬崖上，紧接本项目最大的控制工程——矮寨悬索桥。为保证悬索桥塔的安全，仰坡口必须离坡头隧道的高陡仰坡，影响到矮寨悬索桥的安桥塔一定的距离。因此仰坡采用两级1：0．3的坡全，务必采用安全、经济、美观的方案予以加固。仰比，仰坡高度约56m，仰坡下的洞门墙及桥台采用坡上台阶拟采用五束预应力锚索加固，下台阶及垂垂直开挖，高度约20m。仰坡主要为中厚层状灰直开挖区拟采用七束预应力锚索加固，并采用抗剪岩，具水平条纹，弱风化，岩性较硬。图1

7、为矮寨悬强度折减系数法进行计算。索桥与坡头隧道的立面示意图。【收稿日期】2012-03—12[作者简介]蒋胜波(1975一)，男，湖南湘阴人，高级工程师，主要从事公路隧道与地下工程的设计和研究工作。第2期蒋胜波，等：吉茶高速公路坡头隧道高陡仰坡设计73此处：为磨擦角，c为粘聚力，or‘为抗拉强度，2计算理论依据Ⅳ击的表达式为：抗剪强度折减系数法定义为：在外荷载保持不变的情况下，仰坡内岩土体所发挥的最大抗剪强度与外荷载在仰坡内所产生的实际剪应力之比。其基本原理就是将岩土体及其软弱面(包括节理、层理

8、、断层等)的物理力学参数内聚力c及内摩擦角同时除以一个折减系数F。z，得到一组新的C、值，然后作为新的材料参数进行试算，当计算正好收敛时(。，再稍大一些，数量级一般为10～，计算便不收敛)，对应的FcrI。z被称为坡体的最小安全系数，此时岩土体达到临界状态，发生剪切破坏。CC／Fl，z(1)=tan(tandp／Ftriaz)(2)图2摩尔一库仑准则Figure2Mohr—CoulombNormr=C+ortan(h(3)式中：7．为折减后的抗剪强度；or为作用于岩土体上3．2节理行为模式的正应