基于强度折减法的河漫滩软土浅埋偏压连拱隧道洞口边坡稳定性研究

作     者：祝欢 吴涛 周小涵 张吉禄 刘瀚之 张馨元 ZHU Huan;WU Tao;ZHOU Xiaohan;ZHANG Jilu;LIU Hanzhi;ZHANG Xinyuan

作者机构：南京市公共工程建设中心江苏南京210019 重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 

出 版 物：《施工技术（中英文）》 (Construction Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第6期

页      面：63-71页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52074042) 

主　　题：隧道工程 连拱隧道 软弱土层 强度折减法 边坡稳定性 有限元分析 

摘      要：以南京市乌龙山大跨浅埋偏压连拱隧道为背景,基于有限元强度折减法分析了隧道施工过程中洞口边坡的安全系数和塑性区分布特征,探明了不同坡角和隧道埋深下边坡稳定性情况与破坏模式发展规律,并提出相应施工建议。结果表明:边坡角度越大、隧道埋深越小时,隧道开挖过程中上覆边坡的安全系数越低。及时施作隧道衬砌能大幅度提高坡体稳定性,但当隧洞顶部埋深超过洞高的1.5倍后,衬砌加固效果相对有限;当边坡角度为60°时,坡体潜在滑动面将沿隧道浅埋侧拱顶附近产生,当隧道洞顶埋深达1.5倍洞高时,边坡破坏面不再经过隧道,而是分布于拱顶上方;针对隧道洞口段安全性较差问题,建议根据不同隧道埋深和边坡角度采用不同范围的坡表注浆加固方案。当隧道埋深1.5倍洞高时,无须坡表注浆;当隧道埋深1.5倍洞高且边坡角度60°时,应在隧道浅埋侧施工前对坡脚至中隔墙区域进行注浆,且加固深度不应小于隧道拱腰埋深;当边坡角度达60°时,深埋和浅埋侧隧道施工前均需进行坡表注浆。