黄土地区高速公路隧道洞口滑坡变形机理分析

作     者：倪向龙 龙建辉 张玲玲 NI Xianglong;LONG Jianhui;ZHANG Lingling

作者机构：太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司四川成都610051 

基　　金：山西省自然科学基金资助项目(201801D121033 201701D121015) 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2021年第49卷第5期

页      码：234-241页

摘      要：黄土地区修建高速公路隧道时,时常会遇到由于隧道洞口的施工造成上覆黄土发生蠕滑,使隧道因滑坡滑动而产生变形、开裂等病害,造成隧道无法正常运行。基于上述问题,通过收集黄土地区已发生的隧道洞口滑坡资料,选取6组典型案例分析该类型滑坡的诱发因素与形成条件,结合地质结构模型对隧道洞口滑坡的变形发展过程和运动特征进行了理论分析,并利用数值模拟方法研究隧道洞口开挖对上覆黄土的影响规律,确定隧道在滑坡体中的受力模式,结合典型工程实例对该规律进行验证。研究结果表明:黄土地区隧道洞口滑坡多发生于黄土塬梁地区,坡脚常有冲沟存在,滑坡体主要为第四系风积黄土与马兰黄土,其中人工扰动与降雨入渗为滑坡主要诱发因素。诱发机理为隧道施工坡脚出现邻空面,坡体内部开挖,造成坡体应力重分布,同时坡体在降雨条件下降低了岩土体的力学性质。根据诱发原因,滑坡的破坏机理与形成过程分为4个阶段:隧道开挖应力调整、蠕滑剪切与拉裂、变形加速阶段和坡体失稳。有限元数值模拟案例也很好地反映了滑坡体内的变形场、应力场及破坏区分布,且隧道与滑坡的空间位置关系控制滑坡的性质和规模,研究结果可为后续类似的隧道洞口滑坡提供实践经验与理论指导。

主 题 词：黄土地区 隧道洞口 滑坡 滑移特征 变形规律 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0705[理学-地理科学类] 0706[理学-大气科学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13199/j.cnki.cst.2021.05.030

馆 藏 号：203103692...