文档介绍：成都理工大学
硕士学位论文
某高速铁路隧道入口边坡变形破坏机制及稳定性分析
姓名:李华东
申请学位级别:硕士
专业:地质工程
指导教师:邓辉
20100601
摘要
某高速铁路隧道入口边坡变形破坏机制
及稳定性分析
作者简介:李华东,男,1984 年 9 月生,师从成都理工大学邓辉副教授,
2010 年 6 月毕业于成都理工大学地质工程专业,获得工学硕士学位。
摘要
随着国家高速铁路的大量建设,如何正确评价受交通荷载影响较大的铁路路
堑及隧道进出口边坡的稳定性、采取经济合理的防治措施,是摆在地质工作者面
前的一个重要课题。
本文以某在建高速铁路隧道入口边坡为例,在野外调查、资料收集整理的基
础上,对边坡的岩体结构特征、变形破坏模式进行了分析,并在此基础上对边坡
的稳定性进行了评价,取得了以下几点成果和认识。
1) 对隧道入口边坡区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、
新构造活动与地震等工程地质条件进行了分析。
2) 对边坡区岩性特征、风化卸荷特征、结构面及其组合特征、危岩体发育
特征进行了分析。
3) 本文将激光测距仪应用于高陡边坡结构面的调查之中,分析了利用其测
量结构面产状的原理,并推导了产状计算的公式,这种非接触的测算方法是对传
统地质工作中产状测量方式的一种改进和创新。
4) 在研究边坡区已有变形破坏迹象的基础上,分析了影响边坡变形破坏的
因素,并将边坡的变形破坏模式划分为倾倒-拉裂及滑移-拉裂两类,将危岩体的
变形破坏模式划分为倾倒、滑塌和坠落三类。
5) 利用地质过程机制分析法及极限平衡法,对隧道入口边坡区危岩体的稳
定性进行了分析和评价。
6) 利用快速拉格朗日差分法(FLAC-3D),对边坡在天然、凹腔及隧道开挖、
列车震动荷载作用下的应力、应变及稳定性进行了分析。
7) 天然工况下,边坡的整体稳定性较好,边坡内软层及坡面陡峻处出现应
力集中,有可能产生局部失稳。
8) 凹腔及隧道开挖仅对凹腔及开挖面附近岩体产生影响,对边坡整体稳定
性的影响不大,在这种工况下边坡的整体稳定性较好。
9) 在列车震动荷载作用下,边坡岩体内的原生结构面、构造结构面、卸荷
I
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结构面、凹腔临空面以及工程开挖面附近,都将形成剪应变增量带,对边坡的稳
定性较为不利,可能产生局部失稳,但引起边坡整体性失稳的可能性较小。
通过对某隧道进口边坡工程地质条件及变形破坏模式的研究,对该边坡岩体
内各种工况下的应力、应变特征有了一个直观的了解,同时也对边坡的稳定性进
行了分析与评价,从而为同类边坡的工程实践提供了参考。
关键词:高速铁路隧道入口边坡岩体结构特征变形破坏模式稳定性分析
II
Abstract
Deformation-failure mechanisms and stability analysis of a
high-speed railway tunnel entrance slope
Introduction of the author: Li Huadong, male, was born in September, 1984
whose tutor was Wise Professor Deng Hui. He graduated from Chengdu University of
Technology in Geological Engineering major and was granted the Master Degree in
June, 2010.
Abstract
Along with the large number of high-speed railway construction, how to correctly
evaluate the stability of the railway cutting slope and tunnel import and export slope
which significantly impacted by traffic load, and to take economic and reasonable
control measures es an important topic for geologists.
Take a tunnel entrance slope of a high-speed railway under construction for
example, basing on field i